О биоинженерии табака и его перспективах на Земле и в космосе пишет Кэти Мур в статье на портале The Conversation.
Европейские исследователи впервые столкнулись с табаком в Америке в XVI веке. Там коренные народы использовали его на протяжении столетий, либо путем вдыхания, либо приема внутрь, либо местно, как средство от множества болезней, таких как головные боли, простуда, язвы и расстройства желудка.
Табак стал панацеей в Европе XVI века, его прописывали практически от всего. Однако самым странным применением, вероятно, было лечение симптомов утопления в XVIII веке. Наборы для клизм с табачным дымом хранились на реке Темзе в Лондоне – нахлебавшихся воды приводили в чувство вот таким странным способом. Если кто-то падал, его будили электрошоком с помощью одного из этих наборов. Считалось, что табачный дым обеспечит тепло и стимуляцию.
Хотя доказательств того, что табак по своей сути является лечебным средством, мало, его вред был замечен еще в XVIII веке и сегодня на пачках сигарет размещают сигнальные предупреждения.
Многие из наших современных лекарств производятся из растений, например, препарат для химиотерапии рака «Таксол» производится из тисовых деревьев . Эти лекарства представляют собой крошечные молекулы. Но если нам нужно что-то более сложное, например, фармацевтическое средство на основе белка, такое как инсулин или вакцина, то используемое оборудование становится намного более техническим.
Большинство из этих более сложных лекарств являются продуктом своего рода генной инженерии, называемой рекомбинантной технологией. Генетический материал, необходимый для создания, например, инсулина, объединяется с генетическим материалом клетки. Эта клетка (которая может быть бактерией, дрожжами или животными клетками) теперь будет производить инсулин вместе со всеми своими собственными белками. Это очень похоже на то, как ребенок украдкой подсовывает плитку шоколада вместе с остальными покупками своих родителей.
Эта технология чрезвычайно дорогая (около 2 млрд долларов США) из-за огромных чанов или биореакторов, необходимых для выращивания рекомбинантных клеток в стерильных условиях. Это затрудняет доступ к этим видам фармацевтических препаратов для стран с низким уровнем дохода.
Вот где табак может сыграть свою роль. Подобно рекомбинантным клеткам, которые используются в настоящее время, растения также могут быть генетически модифицированы для производства фармацевтических препаратов. Однако растениям для роста нужны только почва, вода и солнечный свет. Табак является крупнейшей листовой непищевой культурой. Он отлично поддается генной модификации и является абсолютной электростанцией, когда дело доходит до производства белков, как собственных, так и тех, которые ввели. Это, в сочетании с их высокой биомассой, делает растения табака наиболее подходящими для фармацевтического производства. В 2012 году канадская компания Medicago продемонстрировала скорость табака как производственной платформы. Они использовали табак для производства более 10 миллионов доз вакцины от гриппа за один месяц. Учитывая, что в мире может производиться 40 миллионов доз вакцины в месяц, это достижение стало новаторским.
Проводится несколько клинических испытаний «табачной иммунотерапии» для таких заболеваний, как ВИЧ и даже болезнь, вызванная вирусом Эбола. Один из методов лечения уже получил статус экстренного использования в США для возвращающихся работников здравоохранения во время вспышки вируса Эбола в 2014 году. Эти заболевания непропорционально сильно поражают страны с низким уровнем дохода, а табак уже выращивается преимущественно в этих странах.
Табак даже используется для иммунотерапии рака, когда иммунная система стимулируется для борьбы с раковыми клетками, с небольшим количеством побочных эффектов по сравнению с традиционной химиотерапией. Однако пока препараты непомерно дороги, но технологии обещают сделать их более доступными.
Курение нанесло огромный вред здоровью людей во всем мире, так почему бы не перепрофилировать эти культуры?
Табак, родом из Америки, устойчив и может выращиваться по всему миру. Благодаря простоте генетической модификации табак может стать еще более продуктивным, если сделать его устойчивым к засухе.
Заглядывая в будущее, если мы планируем посетить или колонизировать другие планеты, нам понадобятся лекарства, и выращивание табака, например, на Марсе, уже не выглядит такой уж фантастикой. Пакетик табачных семян займет гораздо меньше места на ракете, чем пятилетний запас инсулина или целый биореактор, если на то пошло. Плюс, табак - это бесконечный источник - собирайте семена и пересаживайте.
Но прежде чем отправиться на Марс, нам следует заняться проблемами здесь, на Земле, и устойчивость - это большая проблема. Растения, из которых мы сегодня извлекаем лекарства, такие как тисовые деревья, попадают под угрозу исчезновения. Новая область - инженерия табака, которая позволяет производить те же лекарства, которые мы обычно извлекаем из этих растений.
Источник: The Conversation. Автор: Кэти Мур.
Фото из открытых источников.
