Baltymas TM4SF1 (žalias), kurį dideliais kiekiais gamina endotelio ląstelės, jungiančios kūno kraujagysles. Naujas kosminės stoties eksperimentas tiria endotelio ląstelių augimą ir jų reakciją į vaistą nuo naviko.
(Paveikslėlis: © Angiex)
„SpaceX“ siekia birželio 29 dienos, kai bus pradėta vykdyti kita krovinių tiekimo misija į Tarptautinę kosminę stotį. 17:41 EST (0941 GMT), anksčiau naudojamas „Dragon“ krovininis laivas iškils iš Kanaveralo kyšulio oro pajėgų stoties, perkeldamas į orbitos postą naują partiją mokslinių tyrimų ir atsargų.
Šis skrydis šiemet pažymės 12-ąjį „SpaceX“ startą ir 15-tą jo bendrą krovinių atsargų tiekimo misiją. Žiniasklaidos telekonferencijoje birželio 11 d. NASA pateikė tyrimų naudą, kurią tikimasi pristatyti į stotį vėliau šį mėnesį.
„Šiandien pristatytas tyrimas parodo tik kelis šimtus eksperimentų, kuriems padės ši krovinių atsargų tiekimo misija“, - telekonferencijos metu sakė NASA Johnsono kosmoso centro Tarptautinės kosminės stoties programos mokslininkas asistentas Davidas Brady. [Tarptautinė kosminė stotis: vidus ir išorė (infografija)]
Čia yra keletas keistų mokslų, esančių erdvėlaivyje „Dragon“, apimantys naują vaistą nuo kovos su vėžiu, graužikų tyrimų tyrimus ir pažvelgimą į tai, kaip dumbliai ir bakterijos reaguoja į kosmoso aplinką. (Be to, jie siunčia draugišką plaukiojantį droidinį kamuoliuką.
Tiksliniai navikai
Paulius Jaminetas, buvęs Harvardo astrofizikas, tapo verslininku, o jo vyriausiasis mokslininkas Shou-Chingas Jaminetas tikisi išbandyti, kas galėtų būti reikšmingas proveržis gydant vėžį. Jų eksperimentas, pramintas Angiex, tiria, kaip endotelio ląstelės, ty ląstelės, linijuojančios kūno kraujagysles, reaguoja ne tik į mikrogravitaciją, bet ir į naują vaistą, nukreiptą į naviką.
Paaiškėjo, kad terapija pelėms yra neįtikėtinai efektyvi. Vaistas skirtas ne tik navikams, bet ir juos palaikančioms kraujagyslėms. Panašiai kaip sveikos ląstelės, ištikus širdies priepuoliui ar insultui, mirus kraujagyslėms, sujungtoms su naviku, navikas miršta kartu su ja.
Nepaisant įrodyto pasisekimo, vienas didžiausių narkotikų rūpesčių yra saugumas. Tyrėjai nori įsitikinti, kad jie nėra skirti navikams ir jų kraujagyslėms, nes jie yra skirti navikams ir juos palaikančioms kraujagyslėms. „Mes labai norime išgydyti žmonių vėžį, tačiau nenorime, kad jie mirstų nuo širdies ir kraujagyslių ligų nuo mūsų vaisto“, - aiškino Jaminet.
Vienas iš iššūkių yra tas, kad nėra tinkamo kraujagyslių ląstelių kultūros in vitro modelio. Taigi, norėdami suprasti, kaip veikia kraujagyslės, turite atlikti in vivo tyrimus su gyvūnais. „Ir tu negali gerai matyti ląstelių viduje“, - teigė Jaminet. O štai kosminė stotis pradeda žaisti - kai tokio tipo ląstelės auga mikrogravitacijos metu, jos, kaip teigiama NASA projekto puslapyje, veikia panašiau į tas, kurios yra tikruose žemės induose.
Ankstesnis darbas parodė, kad endotelio ląstelės kosmose neauga labai gerai. Taigi, šiame eksperimente bus toliau tiriama, kaip endotelio ląstelės auga mikrogravitacijos aplinkoje, ir išmatuojama, kaip tos ląstelės reaguoja į gydymą.
"Mes apdorosime šias ląsteles kosmose savo vaistu. Galime pamatyti, ar atsakas į vaistą skiriasi mikrogravitacija, nei jis yra ant žemės", - pokalbio metu sakė Jaminet. "Ir jei taip yra, tada tai bus tikrai įdomi biologija".
Pritaikymas skrydžiui į kosmosą
Vykdydamas „CRS-15“ misiją, 20 drąsių kosmonautų įgula skris į kosminę stotį, kad padėtų tyrėjams geriau suprasti smegenų ir žarnų ryšį. Tyrėjai žino, kad jūsų žarnyne esančių bakterijų populiacija daro įtaką jūsų bendrai sveikatai. Kai misijos tampa ilgesnės, o žmonija įsitraukia į kosmosą, būtina suprasti, kaip skrydis į kosmosą veikia žmogaus mikrobiomą.
Pagrindiniai tyrinėtojai „TheRodent Research-7“ misija, kurioje bus tiriama, kaip kosminė aplinka veikia mikroorganizmų bendruomenę - dublikuotą mikrobiotą - pelių virškinimo trakte, yra Šiaurės Vakarų universiteto tyrėjai Fredas Turekas ir Martha Vitaterna.
„Sunku įsivaizduoti, kaip jūs galite susijaudinti dėl išmatų mėginių“, - per telekonferenciją juokavo Vitaterna. "Bet patikėkite, mes tikrai džiaugiamės išmatų mėginiais." Ji paaiškino, kad bakterijų tyrimas išmatų mėginiuose yra geras būdas nustatyti bakterijų rūšis, kurios yra pačiame žarnyne.
Tai iki šiol ilgiausias graužikų eksperimentas iš kosmoso, leidžiantis tyrėjams pažvelgti į tai, kokie ilgalaikiai pokyčiai yra reaguojant į kosminius skrydžius. Bet jie ne tik stebi virškinimo trakto mikrobiomą. Jie taip pat nagrinės įvairias kitas fiziologines sistemas, kurios, kaip žinoma, reaguoja ar veikia žarnyno mikrobiomą, pavyzdžiui, imuninę sistemą, medžiagų apykaitą ir cirkadinį ritmą, kuris pastaroji skatina miegą.
Tyrėjai teigė, kad jie tikisi, jog šis tyrimas pateiks išsamesnį vaizdą, kaip šios skirtingos sistemos sąveikauja ir kaip jos reaguoja į kosmoso aplinką. [Kodėl mes siunčiame gyvūnus į kosmosą?]
Būsimas kosminis maistas
Kai misijos tampa ilgesnės ir mes drįstame eiti į kosmosą, ekipažams reikės sugebėti užsiauginti savo maistą. Tokiu būdu sumažėtų jų turimų atsargų kiekis, be to, tai naudinga sveikatai. Kosminėje stotyje įdėjus „Veggie“ augalų augimo kameras, NASA turi būdą, kaip užtikrinti, kad įguloms būtų prieinamas šviežias maistas, kurį iki šiol daugiausia sudarė salotos.
Tačiau tai netrukus gali pasikeisti po to, kai Markas Settlesas iš Floridos universiteto nusiųs „Space Space“ dumblių siuntą į orbitą vykdantį postą.
Kodėl dumbliai? Tyrėjai teigia, kad dumbliai yra ne tik potencialus maisto šaltinis, bet ir naudingi kaip biologinis žaliava (tai reiškia, kad augalą galima naudoti gaminant tokias medžiagas kaip plastikas ir popierius).
Dumbliai yra neįtikėtinai veiksmingi fotosintezei naudoti mažo intensyvumo šviesos sąlygomis - puikiai tinka augti orbitoje. Vis dėlto kyla vienas pagrindinių rūpesčių: dauguma dumblių rūšių geriausiai auga skystu būdu, tačiau skysčiai erdvėje elgiasi ne taip, kaip elgiasi Žemėje.
Jokūbas paaiškino, kad įgula bandys auginti keletą dumblių kamienų kvėpuojančiuose plastikiniuose maišeliuose „Veggie“ augalų augimo kamerose, esančiose jau kosminėje stotyje. Misijos pabaigoje gyvų dumblių mėginiai bus grąžinti į Žemę, todėl komanda gali ištirti ir nustatyti, kurie genai padeda dumbliams augti geriausiai mikrogravitacijos metu. Identifikuodami genus, susijusius su spartesniu augimu, jie tikisi galiausiai sukonstruoti dumblius masinei gamybai kosmose. [Augalai kosmose: Sodininkystės kosmonautų nuotraukos]
Efektyvesnis atliekų apdorojimas
Kaip „Micro-12“ eksperimentą, Johnas Hoganas ir kiti NASA Ameso tyrimų centro mokslininkai siunčia partiją Šewanella bakterijų į kosminę stotį. Visur visame kūne, Šewanella bakterijos nekenkia kosmonautams; jie dažniausiai būna tokiose vietose kaip virškinamasis traktas, taip pat dantų paviršiuje.
Šie organizmai gali augti ant metalinių elektrodų ir organines atliekas (pvz., Šlapimą) paversti elektros energija. Hoganas teigė, kad mikrobiologinių kuro elementų technologijų tyrimai, įskaitant darbą jo laboratorijoje, kuria būdus, kaip išvalyti nuotekas, kartu suteikiant elektros energiją šiam procesui.
Šis eksperimentas ne tik ištirs, kaip Šewanella veikia mikrogravitacijos metu, bet taip pat analizuos, kaip bio plėvelės - kokio formato Šewanella augs - reaguos į kosminę aplinką. Specialių fotoaparatų komplekto dėka tyrėjai turės prieigą prie 3D plėvelės biopofilo vaizdo ir galės stebėti bet kokius pokyčius.
Kodėl NASA taip domisi šiais organizmais? Mikrobų kuro elementai yra puikus nuotekų valymo būdas. Jie gali kompensuoti energijos poreikį, tuo pačiu gamindami elektrą, o perdirbdami atliekas. Žmonėms pradedant būsimas ilgalaikes misijas, jiems reikės didesnio savarankiškumo laipsnio. Tyrėjai teigė, kad tai gali padėti užtikrinti mikrobų pagalba vykdomi procesai.
