Експеримент показав: імунітет землян - поганий захисник від інопланетних мікробів

Вчені перевірили реакцію імунітету мишей на "інопланетний" білок. У його складі були амінокислоти, які не присутні в земних білках, зате зустрічаються в метеоритах. Підсумок експерименту: імунітет тварин пручається, але слабо. Невже спроба садити яблуні на Марсі буде чревата небезпечними пандеміями?

Дослідження описано в науковій статті, опублікованій в журналі Microorganisms групою на чолі з Нілом Гоу (Neil Gow) з Ексетерського університету.

Небезпечні гості

Нагадаємо, що Марс, Венеру, а також деякі супутники Юпітера і Сатурна, на думку вчених, можуть заселяти особисті мікроорганізми. Тим часом вже в 2031 році Американське та Європейське космічні агентства планують доставити на Землю зразок марсіанського ґрунту. Ймовірно, в майбутньому на Землю потраплять зразки порід і інших потенційно населених небесних тіл. Що буде, якщо разом з цими пробами на Землю потраплять позаземні мікроби, і, незважаючи на всі запобіжні заходи, вони "втечуть" з лабораторії?

    "Сьогодні світ дуже добре обізнаний про проблеми, які може викликати поява абсолютно нових патогенів, - натякає Гоу на пандемію COVID-19. - В порядку уявного експерименту ми задалися питанням, що станеться, якщо ми піддамося атаці мікроорганізму, який був завезений з іншої планети або місяця, де еволюціонувало [власне] життя ".

Чим інопланетні мікроби схожі на земні, а чому - ні? Строго кажучи, на цю тему можна тільки фантазувати. Але для початку можна припустити, що і для тих і для інших організмів ключовим компонентом є білки. У всякому разі, зараз вченим важко уявити собі, як життя могло б обійтися без білків ( "життя є спосіб існування білкових тіл", як колись проголошувалося в нашій країні з кожної філософської кафедри).

Нагадаємо, що молекула білка - це дуже довгий ланцюжок, що складається з ланок-амінокислот. І ось тут одне з "інженерних рішень" еволюції виглядає випадковістю, яка сталася на Землі, але навряд чи повторилася б на іншій планеті.

Справа в тому, що хімікам відомі сотні амінокислот. Тим часом білки складаються всього з 20 амінокислот. Можна сказати, що молекула білка - це дуже довге слово, записане за допомогою алфавіту, в якому 20 букв.

Вкрай рідко в молекулі білка присутня амінокислота не з цієї двадцятки. Це трапляється в результаті хімічного перетворення якого-небудь члена "клубу двадцяти".

Тим часом організм вміє синтезувати і багато інших амінокислот, але чомусь не вбудовує їх до складу білків. При цьому біологи можуть скористатися їхнім досвідом штучно. Виходять повноцінні білки, які цілком могли б виконувати якісь біохімічні функції.

Так чому життя "вибрала" саме ці 20 з'єднань? Біологи вважають, що це, швидше за все, випадковість. У прабатьків всього живого склався такий амінокислотний набір, а міг би скластися і інший.

А значить, позаземне життя (якщо, звичайно, воно існує) навряд чи має той же самий набір амінокислот, що і земна. Зрештою, ми б дуже здивувалися, якби в різних частинах Землі незалежно сформувався один і той же алфавіт, будь то російський або китайський. Ситуація з "амінокислотним алфавітом" може бути схожою.

Білки позаземних мікробів

Виходячи з цих припущень, команда Гоу сконструювала "позаземні" ланцюжка амінокислот. Біологи включили до складу нових молекул дві амінокислоти, які не входять до "двадцятки обраних", а тому не зустрічаються або майже не зустрічаються в земних білках. Це ізовалін і α-аміноізомасляна кислота. Вони були вибрані не випадково: обидва ці з'єднання виявлені в деяких метеоритах.

Вчені перевіряли реакцію Т-лімфоцитів (а це один з ключових компонентів, що забезпечують роботу імунної системи) на ці штучні "білки". Пояснимо, що імунітет зазвичай сприймає чужорідний для організму білок як загрозу, а Т-клітини атакують його.

У піддослідних мишей "позаземні білки" дійсно викликали імунну відповідь, але досить слабку. Рівень активації Т-клітин сполуками, що містять ізовалін, становив лише 15%, а включали α-аміноізомасляную кислоту - 61%. У той же час рівень активації Т-клітин тими ж речовинами, але без "інопланетних" компонентів, склав 82% і 91%, відповідно.

Виходить, імунітет з якихось причин не побачив в "інопланетних" білках ворога. Так, він виявився не зовсім беззбройний перед такими агентами. Але разом з тим він діяв менш ефективно, ніж в боротьбі з добре знайомими земними недругами.

Якщо врахувати, що імунна система людини часто не справляється і з цілком земними патогенами, то атака "невідомого звірятка" з іншої планети може бути воістину руйнівною. Дуже не хотілося б розділити долю уеллсовських марсіан, убитих земними мікробами.