Експеримент з використанням клітин астронавтів Artemis II може перетворити медицину

Чотири астронавти місії Artemis II, пролітаючи цього тижня навколо Місяця перед поверненням на Землю, взяли з собою чотири прозорі міні-чіпи розміром із флешку, наповнені їхніми клітинами кісткового мозку.

Кожен чіп є біологічним “аватаром” – моделлю, що відтворює ключові аспекти організму Віктора Гловера, Джеремі Хансена, Крістіни Кох і Ріда Вайзмана. Їхня мужність і допитливість привернули увагу всього світу.

Історичний пілотований політ, який стартував з Землі минулого тижня, закладає основу для мети NASA – створити «стійку людську присутність» на Місяці як етап для подальших космічних досліджень. Програма Avatar (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response) може стати важливим елементом цього процесу, допомагаючи досліджувати вплив польоту в глибокому космосі на людський організм, зокрема ризики від радіації.

Мета експерименту

На даному етапі це перший крок у вивченні біології в космосі. Вчені чекають результатів після повернення, щоб зрозуміти, чи виживуть клітини та наскільки зміни в чіпах відображають зміни в організмах астронавтів.

«Це доказ концепції, оскільки місце на космічному апараті дуже цінне», – зазначив Дональд Інґбер, засновник Wyss Institute при Гарварді, чиї лабораторія та компанія Emulate співпрацюють з NASA.

Довгострокові плани

Чіпи можуть моделювати різні органи, включно з легенями, печінкою та серцем, і відправлятися у космос перед людським екіпажем. Якщо вони відображатимуть зміни, що відбуваються в організмі, NASA зможе прогнозувати вплив на здоров’я та підбирати персоналізовані медичні схеми для захисту астронавтів.

«Ми прагнемо зрозуміти вплив радіації та гравітації на організм перед тим, як відправляти людей», – сказала Ліза Карнелл, директорка відділу біологічних та фізичних наук NASA. «Ми називаємо це: «Знати перед польотом». Чіпи допоможуть передбачити, як різні органи реагують на часткову гравітацію на Місяці».

Здоров’я у глибокому космосі

На Землі технологія органів на чіпі вже застосовується для тестування токсичності ліків та ефективності лікування на людських клітинах. Це дозволяє зменшити залежність від експериментів на тваринах, що не завжди відображають людську біологію.

У космосі чіпи відкривають нові можливості, оскільки важко передбачити ризики поза магнітним полем Землі. Астронавти стикаються з космічними променями та радіацією від сонячних спалахів. На поверхні Місяця існує також альбедо-радіація, що проникає кілька метрів у ґрунт і відбивається назад.

Технологія створення чіпів

Астронавти за кілька місяців до польоту здали тромбоцити. Із них виділили незрілі клітини кісткового мозку за допомогою магнітних частинок, після чого заморозили партіями.

Кожен чіп має мережу дрібних каналів. За три дні до запуску клітини розморожували, змішували з гелем і засівали у канал. Паралельний канал з клітинами судин подавав поживні речовини та кисень для підтримки росту клітин кісткового мозку.

Чіпи передали компанії Space Tango, яка забезпечує їхнє живлення під час польоту. Один комплект залишився на Землі, інший відправився навколо Місяця.

Повернення та аналіз

Після приземлення астронавтів у Тихому океані два наукові колективи – у Сан-Дієго та Флориді – закріплять зміни в чіпах і підготують їх для детального вивчення в Бостоні.

Вчені порівняють чіпи, що були в космосі, із тими, що залишились на Землі, та з медичними показниками самих астронавтів. Буде досліджено активність генів, зміни теломерів, пошкодження ДНК та маркери запалення.

«Існує ймовірність, що деякі чіпи можуть не витримати польоту навколо Місяця, – сказав Девід Чоу, головний дослідник проекту Avatar. – Це рідкісна можливість відстежити одночасно живу людину та її орган на чіпі, і це надзвичайно захоплююче».

Підписуйтесь на наш Телеграм канал

Підписуйтесь на наш канал і будьте в курсі всіх останніх подій України та Світу

Відкрити канал