Протеинът TM4SF1 (зелен), произвеждан в големи количества от ендотелни клетки, които подреждат кръвоносните съдове на тялото. Нов експеримент с космически станции изследва растежа на ендотелните клетки и реакцията им към антитуморно лекарство.
(Изображение: © Angiex)
SpaceX е насочен към 29 юни като дата на старта на следващата си мисия за доставяне на товари до Международната космическа станция. В 05:41 ч. EST (0941 GMT), използван по-рано товарен кораб Dragon ще излита от ВВС Cape Canaveral, като превозва нова партида изследователски експерименти и доставки до орбиталния пост.
Този полет ще отбележи 12-тото пускане тази година за SpaceX и 15-тата му цялостна мисия за доставка на товари. В медийна телеконференция на 11 юни НАСА предостави предварителен преглед на изследователските полезни товари, които се очаква да бъдат доставени до станцията по-късно този месец.
"Изследванията, представени тук днес, представляват само няколко от стотиците експерименти, които ще бъдат подкрепени от тази мисия за доставка на товари", заяви Дейвид Брейди, помощник-учен по програмата за международна космическа станция в космическия център на Джонсън в НАСА. [Международната космическа станция: отвътре и отвън (Инфографика)]
Ето един поглед на част от странната наука на борда на космическия кораб "Дракон", който включва ново лекарство за борба с рака, проучване на гризачи и разглеждане на това как водораслите и бактериите реагират на космическата среда. (Плюс това изпращат приятелска плаваща дроидна топка.
Насочване на тумори
Пол Джаминет, бивш астрофизик от Харвард, се превърна в предприемач и неговият главен учен, Шоу-Чинг Джаминет, се надяват да проверят какво може да бъде значителен пробив, когато става въпрос за лечение на рак. Техният експеримент, наречен Angiex, изследва как ендотелните клетки - означава клетки, които подреждат кръвоносните съдове в тялото - реагират не само на микрогравитацията, но и на ново лекарство, насочено към тумор.
На земята, терапията се оказа невероятно ефективна при мишки. Лекарството е насочено не само към тумори, но и към кръвоносните съдове, които ги поддържат. Подобно на здравите клетки в случаите на инфаркт или инсулт, когато кръвоносните съдове, свързани с тумор, умират, туморът умира заедно с него.
Въпреки доказания си успех, едно от най-големите притеснения при лекарството е безопасността. Тъй като е насочен както към тумори, така и към кръвоносните съдове, които ги поддържат, изследователите искат да се уверят, че не увреждат здрави кръвоносни съдове в процеса. „Много искаме да излекуваме рака на хората, но не искаме те да продължат да умират от сърдечно-съдови заболявания от нашето лекарство“, обясни Джаминет.
Едно от предизвикателствата е, че няма добър модел на клетъчна култура in vitro за кръвоносни съдове. Така че, за да разберете как функционират кръвоносните съдове, трябва да направите in vivo изследвания върху живи животни. "И не виждате много добре вътре в килиите", каза Джаминет. И там започва да играе космическата станция - когато този тип клетки се отглеждат в микрогравитация, той действа по-скоро като тези в реалните кръвоносни съдове на земята, според страницата на проекта на НАСА.
Предишната работа показа, че ендотелните клетки не растат много добре в пространството. И така, този експеримент допълнително ще проучи как растат ендотелните клетки в микрогравитационна среда и ще измери как тези клетки реагират на лечението.
"Ние ще обработваме тези клетки в космоса с нашето лекарство. Можем да видим дали реакцията към лекарството е различна в микрогравитацията, отколкото е на земята", каза Джаминет по време на разговора. "И ако е, тогава това би била наистина интересна биология."
Адаптиране към космическия полет
Като част от мисията CRS-15 екипаж от 20 смели мустронавти ще лети до космическата станция, за да помогне на изследователите да разберат по-добре връзката мозък-черва. Изследователите знаят, че популацията на бактерии в червата ви оказва влияние върху цялостното ви здраве. Тъй като мисиите стават по-дълги и човечеството се отдалечава навън в космоса, важно е да разберем как космическият полет влияе върху микробиомата на човека.
Фред Турек и Марта Витатерна, изследователи от Северозападния университет, са главните изследователи на мисията TheRodent Research-7, която ще проучи как космическата среда влияе върху общността на микроорганизмите - наречени микробиоти - в стомашно-чревния тракт на мишки.
"Трудно е да си представим как можете да се вълнувате от фекални проби", пошегува се Витатерна по време на телеконференцията. "Но повярвайте ми, ние наистина се вълнуваме от фекални проби." Тя обясни, че изследването на бактериите във фекални проби е добър начин за картографиране на видовете бактерии, които се намират в самата черва.
Това е най-дългият експеримент за космически полети за гризачи досега, който позволява на изследователите да разгледат какви са дългосрочните промени в отговор на космическия полет. Но те не просто разглеждат микробиомата на стомашно-чревния тракт. Те ще разгледат и различни други физиологични системи, за които е известно, че реагират или влияят върху реакцията на микробиома на червата - като имунната система, метаболизма и циркадния ритъм, последният от които подтиква съня.
Изследователите казаха, че се надяват това проучване да даде по-пълна картина за взаимодействието на тези различни системи и как те реагират на космическата среда. [Защо изпращаме животни в Космоса?]
Бъдеща космическа храна
Тъй като мисиите стават по-дълги и ние тръгваме по-далеч в космоса, екипажите ще трябва да могат да отглеждат собствена храна. Това би намалило доставките, които би трябвало да донесат, а също така има и ползи за здравето. С добавянето на камери за растеж на растенията Veggie на космическата станция, НАСА има начин да гарантира, че екипажите имат достъп до пресни храни, които досега се състоеха предимно от маруля.
Но това може скоро да се промени, след като Марк Сетълс от Университета на Флорида изпраща пратка от космически водорасли до орбиталния пост.
Защо водорасли? Освен, че са потенциален хранителен източник, водораслите са полезни и като суровина за биологично основа (което означава, че растението може да се използва при производството на материали като пластмаса и хартия), казват изследователите.
Водораслите са изключително ефективни при използване на нискоинтензивни светлинни условия за фотосинтеза - идеални за отглеждане в орбита. Има една основна грижа обаче: повечето видове водорасли растат най-добре в течност, но течностите не се държат същото в космоса, както на Земята.
Сетълс обясни, че екипажът ще се опита да отгледа няколко щама водорасли в дишащи, пластмасови торбички в камерите за растеж на растенията Veggie, които вече са на борда на космическата станция. Пробите от живи водорасли ще бъдат върнати на Земята в края на мисията, така че екипът може да проучи и да определи кои гени помагат на водораслите да растат най-добре в микрогравитацията. Определяйки гените, свързани с по-бързия растеж, те се надяват в крайна сметка да създадат водораслите за масово производство в космоса. [Растения в Космоса: Снимки от градинари космонавти]
По-ефективно третиране на отпадъците
Като част от експеримента на Micro-12, Джон Хоган и други учени от изследователския център на Еймс на НАСА изпращат партида от Shewanella бактерии към космическата станция. Повсеместно в цялото тяло, Shewanella бактериите не представляват вреда за астронавтите; те обикновено се срещат на места като храносмилателния тракт, както и на повърхността на зъбите ви.
Тези организми могат да растат върху метални електроди и да преобразуват органични отпадъци (като урина) в електрическа енергия. Хоган каза, че изследванията в микробните технологии за горивни клетки, включително работата в неговата лаборатория, разработват начини за пречистване на отпадните води, като същевременно правят електричество за захранване на този процес.
Този експеримент не само ще проучи как Shewanella изпълнява в микрогравитацията, но също така ще анализира как биофилмите - форматът в който Shewanella ще расте - реагира на космическата среда. Благодарение на набор от специални камери, изследователите ще имат достъп до 3D изглед на биофилма и могат да наблюдават всички промени.
Защо НАСА толкова се интересува от тези организми? Микробните горивни клетки са отличен начин за пречистване на отпадните води. Те могат да компенсират нуждите от енергия, като едновременно произвеждат електричество, докато обработват отпадъците. Тъй като хората се впускат в бъдещи мисии с дълъг живот, те ще се нуждаят от по-висока степен на самоустойчивост. Процесите, подпомагани от микроби, могат да помогнат да се осигури това, казват изследователите.
