Таблетка от радиации: фантастика или реальное будущее?

Бактерия Deinococcus radiodurans выдерживает радиацию в тысячи раз сильнее смертельной для человека. Учёные выяснили, как она это делает, и собрали в лаборатории похожую защиту. Возможно, когда-нибудь она пригодится космонавтам и не только.

Иллюстрация от hi-news

Бактерия-Конан пережила дозу в 28 тысяч раз выше смертельной

За живучесть учёные в шутку прозвали этого микроба Конаном-бактерией, в честь Конана-варвара. Высушенная и замороженная, она пережила 140 000 грей. Грей — единица дозы радиации, которую поглотило тело. Это в 28 000 раз больше смертельной дозы для человека. Бактерия может выжить даже внутри ядерного реактора.

Секрет в марганце. Бактерия запасает в клетках антиоксиданты на его основе, то есть вещества, которые обезвреживают опасные молекулы. Правило простое: чем больше марганца, тем выше устойчивость. Кстати, чёрный грибок на Чернобыльской АЭС тоже не боится радиации.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Telegram-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

Радиация бьёт по белкам, а не только по ДНК

Десятилетиями учёные считали, что радиация убивает клетку, потому что разрушает её ДНК. Но картина сложнее. Облучение порождает в клетке множество агрессивных молекул, так называемых активных форм кислорода, и больше всего от них достаётся белкам.

Именно белки чинят повреждённую ДНК, поддерживают форму клетки и управляют обменом веществ. Если их сломать, целая ДНК клетку уже не спасёт. Это как цех, где чертежи уцелели, а все рабочие выбыли: строить по чертежам некому. Марганцевые антиоксиданты бактерии гасят опасные молекулы раньше, чем те успеют повредить белки. Правда, этот взгляд пока не стал общепринятым: исследователи признают, что научное сообщество убедить непросто.

Бактерия Deinococcus radiodurans, прозванная «Конан-бактерией» за свою необычайную способность выносить самые суровые условия

Марганец, фосфат и пептид защищают только вместе

По примеру бактерии учёные создали искусственный антиоксидант MDP. В нём всего три компонента:

• ионы марганца;
• фосфат;
• искусственный пептид, короткая цепочка из десяти аминокислот.

MDP — марганец — декапептид — фосфат. По отдельности каждый из них защищает очень слабо. Но вместе они собираются в особую молекулярную конструкцию, и втроём они работают гораздо сильнее, чем каждый по отдельности. Один из авторов работы признался, что сам удивился такому результату: изначально он сомневался, что из этой затеи что-то выйдет.

Таблетка от космической радиации для экипажа на Марс

В полёте к Марсу космонавты будут больше года под постоянным обстрелом космических лучей и солнечных протонов. Доза радиации может быть в 700 раз выше, чем на Земле. И это не единственная угроза: по некоторым данным, в долгом перелёте могут пострадать даже почки.

Космонавтка у иллюминатора смотрит на Марс

Разработчики описывают MDP как простое, дешёвое и нетоксичное средство, которое можно принимать внутрь. Так они представляют себе таблетку, которую экипаж будет пить во время полёта. На фоне планов по полёту на Марс такая защита звучит заманчиво. Но пока это оценка самих авторов, а не проверенный факт.

На Земле у этой идеи тоже есть применение. Такое средство могло бы защищать спасателей, которые ликвидируют ядерные аварии. С помощью этого подхода уже сделали экспериментальную вакцину от хламидиоза: возбудителя обезвреживают радиацией, а MDP помогает сохранить его белки. Есть даже идея замедлять старение, но это пока только предположение.

Читайте также: «Рассвет» от Бюро 1440: можно ли подключиться к российскому аналогу Starlink

Новые находки: спасённые мыши и удар астероида

После первого открытия Конан-бактерия показала ещё несколько полезных свойств. Крошечные пузырьки, которые она выделяет, защитили мышей от смертельной дозы облучения. После 8 грей выжили 85% мышей, получивших пузырьки, а без них только 15%. Пузырьки берегли костный мозг и кишечник, которые особенно страдают от радиации.

Защищать умеет и деиноксантин, пигмент, который окрашивает бактерию в красноватый цвет. Мыши, получавшие его внутрь, после облучения меньше страдали и чаще выживали. А ещё бактерия пережила давление почти в 3 гигапаскаля. Примерно такое возникает, когда астероид врезается в Марс и выбивает камни в космос. Значит, микробы могли бы перелетать между планетами. Учёные допускают и другое: если земной микроб так живуч, похожие организмы могут прятаться в марсианском грунте. Но это пока лишь гипотеза.

Людям противорадиационные таблетки пока не помогут

Все эти результаты получены на бактериях и мышах. Безопасность и эффективность MDP на людях ещё не доказаны. Таблетка для экипажа на Марс остаётся мечтой. Зато теперь понятно, на что опереться при разработке: защищать от радиации нужно не только ДНК, но и белки клетки.