वनस्पती अंतराळात अंतराळवीरांना औषध तयार करण्यास मदत करू शकतात

अंतराळातील स्वयंपूर्णतेचा नवा घटक

लो-अर्थ ऑर्बिटच्या पलीकडील दीर्घकालीन मोहिमा नियोजकांसमोर एक कठोर मर्यादा आणतात: पुरवठा हळू, मर्यादित किंवा अशक्य असतो. या वास्तवामुळे ऑक्सिजन आणि पाणी तयार करण्यापासून अन्न पिकवणे आणि कचरा पुनर्वापर करण्यापर्यंत, इन-सिटू रिसोर्स युटिलायझेशनवरील अनेक वर्षांच्या कामाला चालना मिळाली आहे. युनिव्हर्सिटी ऑफ कॅलिफोर्निया सॅन डिएगो येथील संशोधकांच्या नेतृत्वाखालील एक पथक आता त्याच तर्काला मोहिमेच्या समर्थनातील आणखी एका महत्त्वाच्या क्षेत्रात, म्हणजे औषधोपचारात, पुढे नेत आहे.

या आठवड्यात अधोरेखित झालेल्या संशोधनानुसार, या गटाने अशी पद्धत विकसित केली आहे जी अंतराळवीरांना वनस्पतींचा लहान फार्मास्युटिकल कारखान्यांसारखा वापर करण्यास मदत करू शकते, ज्यामुळे मोहिमेदरम्यान उपयुक्त संयुगे तयार करून वारंवार गोळा करता येतील, आणि पृथ्वीवरून प्रत्येक डोस सोबत नेण्याची गरज कमी होईल. चंद्र, मंगळ किंवा इतर दूरच्या ठिकाणांसाठीच्या मोहिमांसाठी अशी क्षमता केवळ सोयीची गोष्ट नसू शकते. पुरवठा साखळ्या अस्तित्वात नसताना तुकडी वैद्यकीयदृष्ट्या सक्षम राहावी यासाठीच्या मूलभूत पायाभूत सुविधांचा तो भाग ठरू शकते.

हे काम cowpea mosaic virus, किंवा CPMV, या वनस्पती विषाणूवर केंद्रित आहे. संशोधकांनी CPMVचा अनेक वर्षे अभ्यास केला आहे कारण तो प्रतिकारशक्तीला चालना देण्याची क्षमता ठेवतो, ज्यात कर्करोग-संबंधित वापरही समाविष्ट आहेत. उंदरांवरील प्रीक्लिनिकल अभ्यासांमध्ये आणि कर्करोगग्रस्त कुत्र्यांवरील क्लिनिकल अभ्यासांमध्ये, स्रोत मजकुरानुसार CPMVने ट्यूमरविरुद्ध परिणामकारकता दाखवली आहे. ही नवीन प्रगती अणूच शोधण्यापेक्षा, अंतराळ-सुसंगत परिस्थितींमध्ये ते तयार करून परत मिळवण्याचा व्यावहारिक मार्ग शोधण्याबद्दल अधिक आहे.

अंतराळात औषध हा लॉजिस्टिक्सचा प्रश्न का आहे

अंतराळ स्थापत्यामध्ये औषधाला कमी लेखणे सोपे आहे, कारण इंधन, निवास प्रणाली किंवा अन्नाच्या तुलनेत त्याचे वजन कमी असते. पण औषधांनी वेगळ्या प्रकारचे आव्हान निर्माण होते. ती काळानुसार खराब होऊ शकतात, वेगवेगळ्या फॉर्म्युलेशनची गरज भासू शकते, आणि कोणत्याही परिस्थितीसाठी अमर्याद साठा ठेवणे अवघड असते. मोहीम पृथ्वीपासून जितकी दूर जाईल, तितके काही उपचार मागणीनुसार तयार करता येणे अधिक मौल्यवान ठरेल.

संस्था आणि खासगी ऑपरेटर जेव्हा महिने किंवा वर्षे चालणाऱ्या मोहिमांचे नियोजन करतात, तेव्हा ही समस्या अधिक तीव्र होते. खोल अंतराळातील तुकडीला तात्काळ स्थलांतराशिवाय साधे आजार, सूज, दुखापत, आणि कदाचित अधिक विशिष्ट स्थिती हाताळाव्या लागतील. जिवंत वनस्पती वापरणारे लहान, नवीकरणीय उत्पादन व्यासपीठ साठवणुकीवरील भार कमी करू शकते आणि गरज पडल्यास ताजे जैविक साहित्य देऊ शकते.

लांब पल्ल्याच्या अंतराळ संकल्पनांमध्ये वनस्पती आधीपासूनच नैसर्गिकरित्या बसतात. त्या कार्बन डायऑक्साइडचे ऑक्सिजनमध्ये रूपांतर करण्यात मदत करू शकतात, अन्न किंवा प्रथिनांमध्ये योगदान देऊ शकतात, आणि बंद वसाहतींमध्ये मानसिक स्वास्थ्याला आधार देऊ शकतात. यूसी सॅन डिएगोच्या कामातून सूचित होते की त्या उत्पादनाचा एक थर म्हणूनही काम करू शकतात, जीवनसमर्थन आणि निवासासाठी अपेक्षित असलेल्या त्याच जैविक प्रणालींमध्ये उपचारात्मक उत्पादन जोडून.

ही पद्धत कशी काम करते

पथकाने CPMV तयार करण्यासाठी Nicotiana benthamiana आणि black-eyed pea वनस्पती वापरल्या. पारंपरिकपणे, अशा वनस्पतींपासून साहित्य काढण्यासाठी पाने काढून ती दळावी लागतात, ही प्रक्रिया वनस्पती ऊतक नष्ट करते आणि कचरा निर्माण करते. हे अंतराळ कार्यांसाठी योग्य नाही, कारण तिथे प्रत्येक इनपुट मर्यादित असतो आणि प्रत्येक कचरा प्रवाह महत्त्वाचा असतो.

संशोधक त्याऐवजी एक सुलभ पद्धत वर्णन करतात जी संपूर्ण वनस्पती नष्ट न करता आणि मोठ्या प्रमाणात कचरा निर्माण न करता औषधे वाढवून वारंवार काढण्यास अनुमती देते. हीच मुख्य कार्यात्मक प्रगती आहे. अंतराळयान किंवा पृथ्वीबाह्य निवासस्थानी, वारंवार कापणीची क्षमता जैविक उत्पादनाइतकीच महत्त्वाची असते. उत्पादन जीव जपणारी प्रक्रिया एकवेळच्या वापराच्या गोष्टीला सततच्या संपत्तीत रूपांतरित करू शकते.

स्रोत मजकूर हे स्पष्टपणे मायक्रोग्रॅव्हिटीच्या संदर्भात मांडतो. कारण पृथ्वीवरील हरितगृहांमध्ये काम करणाऱ्या प्रक्रिया कक्षेत किंवा खोल अंतराळात आपोआप रूपांतरित होत नाहीत. द्रव वेगळ्या प्रकारे वागतात, हाताळणीची पावले अधिक गुंतागुंतीची होतात, आणि तुकडीचा वेळ मर्यादित असतो. ज्या पद्धतींमुळे हाताने करावे लागणारे प्रक्रिया काम कमी होते आणि अवजड उपकरणे टाळता येतात, त्या प्रत्यक्ष मोहिमांच्या रचनेत टिकून राहण्याची अधिक शक्यता असते.

हे काम 5 जून रोजी npj Science of Plants मध्ये प्रकाशित झाले, आणि त्यात अनेक UC San Diego अभियांत्रिकी, साहित्य आणि कर्करोग संशोधन केंद्रांमधील आंतरशाखीय सहकार्य होते. कौशल्यांच्या या मिश्रणातून प्रकल्पाचे व्यापक महत्त्व दिसून येते. तो फक्त एका क्षेत्राचा नसून, अंतराळ प्रणाली अभियांत्रिकी, वनस्पती विज्ञान आणि बायोमॅन्युफॅक्चरिंग यांच्या संगमावर उभा आहे.

CPMV का महत्त्वाचा आहे

CPMV हा एक असामान्य पर्याय आहे, कारण तो एक वनस्पती विषाणू असून मानवी आणि पशुवैद्यकीय उपचारांसाठी, विशेषतः प्रतिकारशक्तीला चालना देणाऱ्या गुणधर्मांसाठी, अभ्यासला जात आहे. त्यामुळे तो व्यापक कल्पनेसाठी उपयुक्त प्रात्यक्षिक मंच ठरतो: जैवसक्रिय औषधे नेहमीच तयार, स्थिर उत्पादने म्हणून पाठवावी लागतात असे नाही. काही गरजेनुसार जिवंत प्रणालींमधून तयार केली जाऊ शकतात.

जर ही संकल्पना विस्तारली, तर भविष्यातील अंतराळ बायोमॅन्युफॅक्चरिंग एका विषाणू किंवा एका उपचारवर्गापलीकडे जाऊ शकते. निकटकालीन मूल्य म्हणजे हलकी वनस्पती-आधारित उत्पादन प्रणाली मोहिमेच्या स्वावलंबनाच्या तर्कात बसू शकते याचा पुरावा. दीर्घकालीन अर्थ म्हणजे पूर्वपॅक केलेल्या औषधांच्या शेल्फवर नव्हे, तर नवीकरणीय जैविक प्रक्रियांच्या संचावर आधारित एक विविध ऑनबोर्ड फार्मसी.

• वनस्पती एकाच वेळी अनेक मोहिमेतील भूमिका बजावू शकतात, ज्यात वायू समर्थन, अन्न उत्पादन आणि उपचारात्मक निर्मिती यांचा समावेश आहे.
• वारंवार कापणीमुळे कचरा कमी होतो आणि मर्यादित जैविक संसाधने जपली जातात.
• मागणीनुसार उत्पादनामुळे ज्या दीर्घ मोहिमांमध्ये पुनःपुरवठा अव्यवहार्य असतो, तिथे तुकडीला मदत होऊ शकते.

अंतराळ वापरातून पृथ्वीवरील उपयोगांकडे

हे संशोधन पृथ्वीच्या दिशेनेही इशारा करते. वनस्पती-आधारित कमी खर्चिक औषध उत्पादन पद्धत दुर्गम प्रदेश, कठीण वैद्यकीय वातावरण किंवा जिथे पारंपरिक उत्पादन आणि कोल्ड-चेन वितरण कठीण असते, तिथे उपयुक्त ठरू शकते. अंतराळ संशोधनाला अनेकदा ते जमिनीवर लाभ देते तेव्हा सार्वजनिक वैधता मिळते, आणि या प्रकल्पाकडे त्या युक्तिवादासाठी स्पष्ट मार्ग आहे.

तरीही, या कामाचे तात्काळ महत्त्व व्यावसायिकपेक्षा धोरणात्मक आहे. ते मानवी अंतराळ प्रवासातील एक वास्तविक मर्यादा हाताळते: अन्वेषणाच्या रचनांना पृथ्वी-आधारित विपुलतेवर अनिश्चित काळ अवलंबून राहता येत नाही. जर मोहिमा खरोखरच दीर्घकाळ टिकणार असतील, तर आवश्यक साहित्य जागेवरच तयार करण्याचे मार्ग त्यांना हवेत, त्यात वैद्यकीय साहित्यही समाविष्ट आहे.

या UC San Diego प्रयत्नाचा अर्थ असा नाही की अंतराळवीर मंगळाकडे जाताना पूर्ण फार्मसी हरितगृह चालवू लागतील. पण तो मिशन औषधांच्या कल्पनेत अर्थपूर्ण बदल दर्शवतो. औषधांकडे केवळ माल म्हणून न पाहता, संशोधक त्यांना अशा गोष्टीसारखे पाहू लागले आहेत ज्यांना तुकडी कधीतरी उगवू, पुनःप्राप्त करू आणि निवासाचाच भाग म्हणून नव्याने तयार करू शकेल.

हे स्वयंपूर्ण अन्वेषण मॉडेलकडे टाकलेले एक उल्लेखनीय पाऊल आहे, आणि माणसांचे अंतराळप्रवास घरापासून जितका दूर जातो तितके ते अधिक महत्त्वाचे ठरते.

हा लेख Universe Today च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.