اكتشفت ناسا البكتيريا التي لا تموت. الآن يتم تعزيز واقي الشمس.

يربط العديد من الأشخاص وكالة ناسا باستكشاف عوالم جديدة في الفضاء، لكن القليل منهم يعلم أنها تكتشف أيضًا أنظمة بيئية مجهرية جديدة هنا.

منذ سنوات مضت، وجد كاستوري فينكاتيسواران، العالم الذي يقوم بتطهير المركبات الفضائية المتجهة إلى المريخ، كائنًا حيًا دقيقًا غريبًا في نهاية مسحته. كانت البكتيريا، التي أطلق عليها اسم bacillus pumilus، مرنة للغاية، لدرجة أن محاليل التنظيف المعتادة – الأشعة فوق البنفسجية والبيروكسيد – لم تكن قادرة على قتلها.

وأدى هذا الاكتشاف إلى إرسال عينة إلى محطة الفضاء الدولية، حيث علقها رواد الفضاء خارج المختبر على ارتفاع 250 ميلا فوق الأرض لمعرفة ما سيحدث. وعندما عادت العينة، كان العديد من الجراثيم لا يزال على قيد الحياة، حتى بعد 18 شهرًا من التعرض للإشعاع الكوني.

تم تعليق البحث، وتم وضع عينة من الميكروب في الثلاجة. ولكن بعد مرور 25 عامًا على اكتشافه لأول مرة، تستخدمه شركة مقرها ماساتشوستس لصنع مكون جديد للوقاية من الشمس، مع الاستفادة من مقاومته للأشعة فوق البنفسجية.

ربما تم حذف التغريدة

قصة سفينة الفضاء للعناية بالبشرة بها تقلبات ومنعطفات ومجموعة غير عادية من الشخصيات. يبدأ الأمر مع كايل لاندري، الذي بدأ حياته المهنية في علوم الأغذية. اكتسب لاندري خبرة في التعامل مع الكائنات الحية التي تعيش في الظروف القاسية – وهي الكائنات التي يمكنها العيش في أقسى البيئات الأرضية – واكتشف أيضًا نوعًا جديدًا من الفطريات.

ركز لاندري على إيجاد إنزيمات جديدة وفريدة من نوعها من بعض الفطريات التي تنمو في درجات حرارة عالية. عند إضافتها إلى الأطعمة، تساعد هذه المكونات على إنتاج نكهات أومامي.

لاحظ ديفيد سنكلير، عالم الوراثة في كلية الطب بجامعة هارفارد، عمل لاندري وعرض عليه منصبًا ما بعد الدكتوراه في مختبره. كان سنكلير، الذي تركز أبحاثه على سبب تقدم البشر في السن وكيفية إبطاء آثاره، مهتمًا بفهم كيف يمكن لعشاق الظروف القاسية أن يعيشوا مثل هذه الحياة الطويلة ويصلحوا أنفسهم في بيئات معادية.

من هناك، بدأ لاندري العمل في شركة Liberty Biosecurity، وهي شركة في قطاع الدفاع البيولوجي شارك في تأسيسها سنكلير، في محاولة لتحييد الجمرة الخبيثة والطاعون الأسود باستخدام إنزيمات محبة للظروف القاسية جيدة في تحطيم المواد العضوية.

بدأ المقاول في النهاية العمل مع وكالة ناسا لتطوير مركبات يمكنها حماية الجينوم البشري من التأثيرات الضارة للإشعاع الكوني.

وقال لاندري: “ليست الصواريخ هي التي تمنعنا من الذهاب إلى المريخ”. “إنها بيولوجيتنا الخاصة هي أن نتحمل الإشعاع دون توقف لمدة ستة أشهر.”

وضعت الشراكة لاندري في المكان المناسب في الوقت المناسب للتعرف على كنز ناسا الدفين من محبي الظروف القاسية، وهو جاهز لمزيد من البحث والتسويق. وفي مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة الفضاء، اكتشف العلماء المئات من أشكال الحياة الصغيرة القوية هذه أثناء محاولتهم تنظيف المركبة الفضائية قبل مغادرة الأجهزة للكوكب. وقعت الولايات المتحدة معاهدة دولية لتجنب إدخال الملوثات إلى بيئات خارج كوكب الأرض.

وفي مختبر الدفع النفاث التابع لناسا، اكتشف العلماء المئات من أشكال الحياة الصغيرة القوية هذه أثناء محاولتهم تنظيف المركبة الفضائية قبل أن تنتقل الأجهزة إلى عوالم أخرى.
الائتمان: ناسا

للامتثال، سعت وكالة ناسا إلى تطهير مركبات المريخ الجوالة عند عتبة لا تزيد عن 300000 جراثيم بكتيرية على أي مساحة سطحية معرضة لبيئة المريخ. وقد كشفت هذه العملية عن وجود الكثير من الميكروبات التي يمكنها البقاء على قيد الحياة في درجات الحرارة المرتفعة وانخفاض العناصر الغذائية ونقص الرطوبة.

كان فينكاتيسواران يجمع العينات للحصول على سجل لأنواع ما يسمى بـ “جثث الحشرات الميتة” التي يمكن أن تبقى على معدات ناسا. وبهذه الطريقة، إذا قامت العربة الجوالة باستخراج بعض الأوساخ المريخية ووضعها في أنبوب اختبار، يكون لدى العلماء فكرة عما إذا كان الدليل المحتمل على وجود كائن بدائي كائن فضائي أم مجرد مسافر من الأرض. بغض النظر عن أفضل الجهود التي تبذلها ناسا، لا توجد طريقة كاملة لجعل المركبة الفضائية خالية من العيوب، وهي النقطة التي عاد بها جون جرونسفيلد، كبير العلماء السابق في ناسا، إلى وطنه في عام 2015.

وقال حينها: “نحن نعلم أن هناك حياة على المريخ بالفعل لأننا أرسلناها إلى هناك”.

بعد مرور خمسة وعشرين عامًا على أول اكتشاف لسلالة من البكتيريا، تستخدمها شركة مقرها في ولاية ماساتشوستس لصنع مكون جديد لواقي الشمس، مستفيدة من مقاومتها للأشعة فوق البنفسجية.
الائتمان: ديلافي العلوم

السبب الآخر الذي دفع فينكاتيسواران إلى حفظ العينات المتطرفة هو تعلم كيفية تحسين طرق التنظيف. وقال دان لوكني، المدير التنفيذي لبرنامج نقل التكنولوجيا التابع لناسا، إن سلالة عصية البوميلوس، على سبيل المثال، تم استخدامها كشاهد أخير للقضاء على كل شيء آخر في غرفة الأبحاث تلك.

وقال: “إذا تم القضاء على تلك البكتيريا، فقد قرروا أن غرفة الأبحاث تلك كانت معقمة قدر الإمكان”.

“إذا تم القضاء على تلك البكتيريا، فقد قرروا أن غرفة الأبحاث هذه كانت معقمة قدر الإمكان.”

الآن لنتعرف على كيفية وصول البكتيريا إلى مجال صناعة مستحضرات الوقاية من الشمس.

أطلقت شركة Delavie Sciences علامتها التجارية الخاصة لمنتجات العناية بالبشرة، Aeonia، باستخدام نسختها من Bacillus lysate.
الائتمان: ديلافي العلوم

وحثت ناسا لاندري على إلقاء نظرة على كتالوج الكائنات الحية الحاصلة على براءة اختراع. عندما رأى قدرة هذا المنتج على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية، قام بترخيصه، ثم أمضى العامين التاليين في محاولة صنع مستخلص من البكتيريا. (المنتج المسجل الملكية نفسه، والمعروف باسم Bacillus lysate، لا يحتوي على أي بكتيريا حية.)

وقال لوكني: “نحن نسعى للتأكد من أن كل الأشياء التي نطورها لهذه البعثات الفضائية تجد طريقها أيضًا إلى السلع الاستهلاكية والتطبيقات الصناعية وعمليات التصنيع وإلى المستشفيات ومحلات البقالة”.

نظرًا لأن شركة الدفاع البيولوجي ليس لها مكان في مستحضرات التجميل، أنشأ لاندري شركة فرعية تسمى Delavie Sciences، والتي تقوم الآن بتصنيع معزز عامل الحماية من الشمس (SPF) في مفاعلات سعة 15000 لتر وتبيعه بكميات كبيرة لمصنعي مستحضرات الوقاية من الشمس.

من المعروف الآن أن واقي الشمس هو أفضل طريقة لتقليل تلف الجلد الناتج عن الشمس. التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية يمكن أن يسبب السرطان ومشاكل الجلد المرتبطة بالعمر، مثل التجاعيد والبقع.

يذهب كايل لاندري، الرئيس التنفيذي لشركة Delavie Sciences، إلى منصات النفط ومناجم الذهب المهجورة للعثور على علم الأحياء الجديد الذي يمكن أن يصبح الشيء الكبير التالي في الظروف القاسية.
الائتمان: كايل لاندري

يتم تصنيف واقيات الشمس باستخدام عامل الحماية من الشمس (SPF)، وهو اختصار لعامل الحماية الشمسية، الذي يقيس مقدار الأشعة فوق البنفسجية اللازمة لاختراق حاجز الحرق. أدى استخدام محلول عصية Delavie Sciences، الذي يمتص الأشعة فوق البنفسجية، إلى زيادة نسبة الحماية من الشمس SPF 30 بنسبة 22 إلى 33 بالمائة، وهو نطاق يعتمد على كميات مختلفة تم اختبارها، وفقًا لدراسة نشرت في المجلة. مستحضرات التجميل في أكتوبر 2023.

أطلقت شركة Delavie Sciences أيضًا علامتها التجارية الخاصة لمنتجات العناية بالبشرة، والتي تسمى Aeonia، وذلك باستخدام نسختها من Bacillus lysate لتطبيق آخر. يبدو أن هذا المكون ينشط إنتاج خلايا الجلد لحمض الهيالورونيك، والذي ثبت أنه يساعد في نمو الكولاجين والإيلاستين.

مثل ويلي ونكا الذي يبحث عن نكهة الشوكولاتة الغريبة التالية، يذهب لاندري الآن إلى منصات النفط وفي مناجم الذهب المهجورة بحثًا عن بيولوجيا جديدة يمكن أن تصبح الشيء الكبير التالي في الظروف القاسية. لكنه يؤكد أن عمله لم يكن ليتحقق لولا وكالة ناسا.

وقال: “يعتقد الناس أن ناسا هي مجرد صواريخ وأقمار صناعية وآيس كريم مجفف بالتجميد”. “هناك الكثير مما يأتي إلينا من وكالة ناسا ولا يزال تحت الرادار.”