ポパイにほうれん草、宇宙飛行士にレタス。特殊な宇宙産のレタスが宇宙飛行士の骨量減少を防ぐ

ポパイはほうれん草を食べると超人的なパワーを発揮したが、火星を目指す宇宙飛行士たちにとっては、それがレタスとなるかもしれない。

NASAは2030年に火星への有人飛行を計画している。イーロン・マスクは2029年を目標としているが、火星着陸がいつになろうと、確実にわかっていることがひとつある。

火星に向かう宇宙飛行士たちは、何ヶ月も微小重力にさらされることになる。その結果、どうしても骨量が減少してしまうのだ。

そこでレタスだ。宇宙で栽培した特別なレタスが骨粗しょう症を食い止めてくれるという。

宇宙で栽培できる骨を守るレタス

  先日開かれたアメリカ化学会の春季会議で、科学者たちが遺伝子操作による新たなレタスを作る計画書を発表した。

それは私たちがよく知っているあのレタスによく似ているが、骨の損失を防ぐよう遺伝子操作されていて、宇宙空間でも育てることができる。

このレタスを食べることは、ビデオゲームのパワーアップアイテムを集めて、微小重力の脅威から身を守るようなものなのだ。

「これはとてもシンプルで費用対効果も高い解決法なのです」カリフォルニア大学デービス校の科学者、カレン・マクドナルドは語る。

骨の生成を刺激するホルモンを作り出すこのレタスは、宇宙や地上での骨の減少を緩和するのに役立つ可能性がある / image credit:Kevin Yates

宇宙にいると骨量が減少してしまうという問題

地上では、私たちの体は骨に含まれるミネラルを破壊・修復するバランスをうまく保ちながら、必要な栄養素を摂取できるようになっている。

ところが、微小重力状態では、この絶妙なバランスが崩れてしまう。骨のミネラルの分解はずっと続いているのに、その後の修復が追いつかず、結果的に骨密度全体が低下してしまう。

宇宙での骨の減少を防ぐために、宇宙飛行士はよく宇宙船の中で運動をする。例えば、国際宇宙ステーションには、自転車、トレッドミル、特別なウェイトリフティング用マシンを備えている。

だが、新たな研究では、運動が骨密度の減少を食い止めるのに十分であるという証拠はそれほどないという。

スペースシャトル「コロンビア」号のトレッドミルで運動する、宇宙飛行士のスティーヴン・ホーリー / image credit:NASA

そのため、宇宙飛行士たちは副甲状腺ホルモン（PTH）を含む薬が入った注射器を持参する。

PTHは骨の形成を促進する効果があるが、この治療には欠点もある。毎日、注射しなくてはならないため、理想的とはいえないからだ。

一方、新たに開発されたこのレタスの場合、宇宙飛行士が1日に適切な量を摂取するのには、毎日約380グラム、つまり約8カップのレタスを食べる必要があると、同大の科学者、ケヴィン・イェーツは言う。

国際宇宙ステーションで栽培されているレタス / image credit:NASA

宇宙旅行のためのレタスの準備

「私たちがレタスを利用することにしたのは、この植物が国際宇宙ステーションの中で育てることができるからです」マクドナルドは言う。

また、種もたくさんでき、とても生産性の高い植物なので、遺伝子操作植物を作れば、1粒の種からでもたくさんの種子ができるというのが、私たちの考えです

標準的な宇宙飛行士用の薬剤とは違って、この遺伝子操作レタスは、PTH（副甲状腺ホルモン：パラトルモン）のわずかな変動と相関する遺伝子を人工的に操作したものだ。

このバリエーションは、PTHと人の抗体のフラグメント結晶化可能領域（Fc領域）というタンパク質を組み合わせたもの。Fcはさまざまな形で、人体内でPTHを活性化させるのに役立つ。

研究チームは、人工遺伝子を準備してから、通常の遺伝子コード化法を用いて、普通のレタスのゲノムに組み替えたという。

その後、最初のレタスの種から苗を育て、そこから種を収穫して継続していく。さらに、確実にPTHとFcを植物に取り入れるために、成長したレタスからタンパク質を取り出して分析することができる。

「こうした技術なしに、人間が宇宙の奥深くまで探索できるとは思えません」イェーツは言う。

レタスに限らず、宇宙船や月、火星などで、私たちが利用できるあらゆる資源を活用しようという、より広い考え方の一部といえます

宇宙での野菜栽培計画

宇宙探索だけでなく、この開発は骨密度が減少傾向にある人なら誰にでも適用できると、研究者たちは強調している。

私たちは、シンプルなやり方で、しかも低コストで治療薬を生産できるやり方を必要としています。植物を利用してPTH-Fcのような治療を行うことは、地球にとって非常に価値あることだと思います

その前に、動物実験、臨床試験、薬剤への最適化、宇宙のような環境での植物の生態観察など、多くの実験を行わなくてはならない。

臨床科学のハードルがあるため、人間が実際にこのレタスを味わう試験はまだ行われていない。

地球で食べているレタスと同じくらい美味しくて、長期滞在する宇宙旅行者が食べているような粉末や乾燥食品の殻を破るようないい食品になってくれることを望んでいます

ソース : Karapaia

著者 : konohazuku