Cientistas estão enviando sementes de cannabis para o espaço

Na segunda-feira, 23 de junho , pouco depois das 21h UTC, centenas de sementes, fungos, algas e amostras de DNA humano, muitas das quais nunca foram expostas ao espaço antes, farão sua viagem inaugural a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9.

Com lançamento a partir da Base da Força Espacial de Vandenberg, na Califórnia, a missão espera ser a primeira a enviar tecidos vegetais e sementes para uma órbita baixa polar da Terra e de volta, permitindo que cientistas estudem como os sistemas biológicos são afetados pelos altos níveis de radiação encontrados acima dos polos da Terra. Os pesquisadores esperam que as informações coletadas possam um dia ajudar viajantes espaciais a cultivar plantações em outros planetas.

As amostras viajarão em uma pequena incubadora biológica chamada MayaSat-1, desenvolvida pelo Genoplant Research Institute , uma empresa aeroespacial eslovena especializada em pesquisa biológica espacial. A uma altitude acima de 500 quilômetros, a incubadora, alojada dentro de uma cápsula maior, cruzará zonas próximas aos polos Norte e Sul, onde as concentrações de partículas carregadas emitidas pelo sol são altas devido ao campo magnético da Terra. Ao passar por essas regiões, será exposta a até 100 vezes mais radiação do que objetos orbitando em altitudes semelhantes ao redor do equador, como a Estação Espacial Internacional (ISS). A cápsula orbitará a Terra três vezes, em uma missão com duração de cerca de três horas, antes de reentrar na atmosfera e pousar no Oceano Pacífico. Se tudo correr conforme o planejado, a incubadora será coletada de um local a cerca de nove horas da costa do Havaí e enviada de volta para a Europa, onde a verdadeira exploração começará.

Entre os vários participantes da pesquisa com amostras a bordo da missão está Božidar Radišič, que acompanhará de perto a transmissão ao vivo do lançamento de seu escritório no Instituto de Pesquisa da Natureza, na Eslovênia. O projeto Martian Grow , liderado por Radišič e sua equipe, está enviando aproximadamente 150 sementes de cannabis ao espaço no MayaSat-1 para testar sua resiliência e potencialmente acelerar sua evolução. Não se trata de um truque, porém, nem de uma busca por uma sensação sobrenatural.

Tendo dedicado grande parte de sua vida profissional ao estudo da planta cannabis, Radišič acredita que ela seja excepcionalmente qualificada para a agricultura espacial. Ela cresce rápido, se adapta bem e é uma cultura agrícola há milhares de anos. Segundo Radišič, se em algum momento quisermos cultivar vida em Marte, isso a torna uma candidata ideal. "Cedo ou tarde, teremos bases lunares, e a cannabis, com sua versatilidade, é a planta ideal para abastecer esses projetos", disse ele à WIRED. "Ela pode ser uma fonte de alimento, proteína, materiais de construção, têxteis, cânhamo, plástico e medicamentos. Não acho que muitas outras plantas nos ofereçam todas essas coisas."

Mais conhecida por produzir os canabinoides THC e CBD, a Cannabis Sativa L. contém centenas de compostos diferentes, muitos dos quais ainda estão sendo descobertos e cujos efeitos não compreendemos completamente. O que sabemos é que é uma planta resiliente, lidando bem com estressores como a luz UV e a radiação (como os raios gama), que são usados ​​para auxiliar seu cultivo aqui na Terra. Ela também é cultivada em climas que vão das terras altas do Tibete às selvas do Sudeste Asiático e aos desertos do Afeganistão, e pode ser cultivada em condições controladas.

Gary Yates, pesquisador de plantas e chefe de cultivo da Hilltop Leaf, uma unidade de produção de cannabis medicinal no Reino Unido, concorda que a versatilidade da cannabis a torna uma "principal candidata" para cultivo espacial. "Sua robustez a torna perfeita para ambientes extremos", disse ele à WIRED. "Ela demonstrou grande resiliência e pode crescer em locais inesperados. Não exige muita água, é conhecida por prosperar em solos com baixo teor de nutrientes e demonstrou potencial fitorremediador , removendo toxinas e metais pesados ​​do solo."

Pesquisas anteriores destacaram como as condições espaciais, como microgravidade e radiação, podem influenciar a genética das plantas — e, para Radišič, esse é o principal motivo para enviar essas sementes de cannabis para a órbita. "A questão é explorar como, e se, as condições cósmicas afetam a genética da cannabis, e talvez só descubramos isso depois de várias gerações", diz ele.

Segundo D. Marshall Porterfield, professor de engenharia agrícola e biológica da Universidade Purdue, que estuda o crescimento de plantas no espaço há várias décadas, o impacto da exposição à radiação em materiais biológicos durante voos espaciais é "bem compreendido" por meio de estudos anteriores. "Ela causa mutações aleatórias. Algumas dessas mutações podem ativar genes, desativar genes, desativar genes ou interromper vias de sinalização inteiras", explica ele. "Como resultado, obtemos respostas variáveis ​​nos materiais biológicos que podem levar a novas mutações geneticamente estabilizadas, que podem então ser identificadas e derivadas."

Radišič não é o primeiro a questionar os efeitos das viagens espaciais na cannabis. Uma equipe de pesquisa colaborativa, incluindo um grupo sediado na Universidade do Colorado em Boulder, enviou culturas de tecidos de cannabis para a Estação Espacial Internacional em 2019. No entanto, nada foi publicado sobre como a exposição à radiação cósmica e à microgravidade afeta a planta de cannabis.

Ele também não é o único pesquisador trabalhando para expor plantas a níveis de radiação mais altos do que os estudados anteriormente. Porterfield, um dos cientistas que trabalham na missão LEAF da NASA — um experimento lunar de crescimento de plantas que irá à Lua com a sonda Artemis III em 2027 — afirma que sabemos "quase nada" sobre o impacto da exposição à radiação além da órbita baixa da Terra. Compreender como a variabilidade da radiação afeta as plantas será um "foco crítico" da missão LEAF.

“Estamos presos em órbitas baixas há 30 anos e não avançamos muito na pesquisa básica necessária para ir ao espaço profundo, onde encontramos radiação cósmica galáctica”, diz ele. “Pode haver algumas respostas inesperadas dessa fonte variável de radiação. As respostas das plantas a esses problemas de radiação serão importantes para futuros sistemas agrícolas na Lua.”

Após o retorno do MayaSat-1, Radišič e sua equipe trabalharão pelos próximos dois anos com a Faculdade de Ciências da Saúde da Universidade de Liubliana, na Eslovênia, para criar gerações de clones a partir das sementes espaciais, a fim de estudar mudanças genéticas e adaptações das plantas, incluindo "alterações nos perfis de canabinoides" — a quantidade de CBD, THC e outros compostos que as plantas desenvolvem. A segunda fase do estudo envolverá a simulação das condições do solo marciano e o cultivo de plantas em ambientes controlados de baixa gravidade na Terra.

Lumír Ondřej Hanuš, químico da Universidade Palacký de Olomouc, na República Tcheca, e da Universidade Hebraica de Jerusalém, estuda a planta de cannabis desde a década de 1970. Consultor de pesquisa do projeto, ele acredita que há "muitas possibilidades" para investigação científica quando as sementes retornarem.

Além de potenciais alterações genéticas e epigenéticas, a equipe do Martian Grow buscará mudanças estruturais e fisiológicas, como diferenças no tamanho das folhas, teor de clorofila, arquitetura das raízes, taxas fotossintéticas e uso de água. Eles examinarão o que acontece após a planta ser exposta a fatores estressantes, como doenças, e analisarão a atividade de hormônios enzimáticos e metabólitos secundários, o que poderá levar à identificação de novos compostos.

“Sejam mudanças ou não, ambos os resultados serão importantes para o futuro, para que saibamos como cultivar cannabis no ambiente espacial”, acrescenta Radišič.

Ainda estamos longe de cultivar cannabis em Marte, ou qualquer outra planta. Microgravidade, temperaturas extremas, falta de nutrientes e toxinas no solo não criam condições favoráveis ​​para o cultivo.

“Teremos que nos adaptar ao ambiente de Marte e, aos poucos, adaptar nossas plantas para que elas sobrevivam”, diz Petra Knaus, CEO da Genoplant. “Por enquanto, acreditamos que só será possível [cultivar plantas] em um recipiente de sistema fechado com as condições adequadas.” Para missões futuras, a Genoplant está desenvolvendo uma nova cápsula espacial nesse sentido, com seu primeiro teste de reentrada previsto para 2027, que permitirá aos pesquisadores cultivar sementes no espaço e monitorá-las por vários anos.

Embora a cannabis possa ser potencialmente uma supercultura para a era espacial, na Terra, ela ainda é predominantemente considerada uma droga recreativa (embora amplamente utilizada para fins medicinais), o que tem impedido reguladores e pesquisadores de reconhecerem plenamente seu potencial científico. Hanuš está otimista de que as descobertas do projeto, sejam elas quais forem, podem dissipar parte desse estigma e acelerar sua aceitação científica.

“Se resultados interessantes forem publicados, isso poderá acelerar nossa compreensão da cannabis”, diz ele. “É uma planta muito importante, que acredito ter um grande futuro se a humanidade algum dia cruzar o espaço e começar a viver em outro planeta.”