Protein TM4SF1 (zeleni) proizveden u velikim količinama endotelnih stanica, koji liniju krvnih žila u tijelu. Novi eksperiment svemirske stanice istražuje rast endotelnih stanica i njihovu reakciju na lijek protiv tumora.
(Slika: © Angiex)
SpaceX cilja 29. lipnja kao datum lansiranja sljedeće misije isporuke tereta Međunarodnoj svemirskoj postaji. U 5:41 ujutro EST (0941 GMT), rabljeni teretni brod Dragon uzletjet će se iz zrakoplovne postaje Cape Canaveral, bacajući svježu seriju istraživačkih pokusa i zaliha do orbitalne ispostave.
Ovaj let obilježit će 12. ovogodišnje lansiranje SpaceX-a i njegovu 15. ukupnu misiju isporuke tereta. U medijskoj telekonferenciji 11. lipnja NASA je pružila pregled istraživačkog opterećenja za koje se očekuje da će biti dostavljeno u kolodvor kasnije ovog mjeseca.
"Danas predstavljeno istraživanje predstavlja samo nekoliko stotina eksperimenata koji će biti podržani ovom misijom pretovara tereta", rekao je David Brady, pomoćnik znanstvenog suradnika za program Međunarodne svemirske stanice u NASA-ovom svemirskom centru Johnson tijekom telekonferencije. [Međunarodna svemirska stanica: iznutra i izvana (infografika)]
Evo nekih čudnih znanosti o svemirskom brodu Dragon, koja uključuje novi lijek za borbu protiv raka, istraživanje istraživanja glodavaca i pogled na to kako alge i bakterije reagiraju na svemirsko okruženje. (Osim toga, šalju prijateljsku plutajuću droid kuglu.
Ciljani tumori
Paul Jaminet, bivši Harvard astrofizičar pretvorio se u poduzetnika, a njegov glavni znanstvenik, Shou-Ching Jaminet, nadaju se da će testirati što bi moglo biti značajan pomak u liječenju raka. Njihov eksperiment, nazvan Angiex, istražuje kako endotelne stanice - što znači stanice koje krvne žile u tijelu - reagiraju ne samo na mikrogravitaciju, već i na novi lijek koji cilja tumor.
Na terenu se terapija pokazala nevjerojatno učinkovitom kod miševa. Lijek ne cilja samo tumore, već i krvne žile koje ih podržavaju. Kao i zdrave stanice, u slučaju srčanog ili moždanog udara, kada krvne žile povezane s tumorom umiru, tumor zajedno s njim umire.
Unatoč dokazanom uspjehu, jedna od najvećih briga lijeka je sigurnost. Budući da cilja i tumore i krvne žile koje ih podržavaju, istraživači se žele osigurati da u procesu ne oštete zdrave krvne žile. "Mi vrlo želimo izliječiti rak ljudi, ali ne želimo da umiru od kardiovaskularnih bolesti od našeg lijeka", objasnio je Jaminet.
Jedan od izazova je što ne postoji dobar model in vitro kulture stanica za krvne žile. Dakle, da biste shvatili kako funkcioniraju krvne žile, morate napraviti in vivo studije na živim životinjama. "A unutar ćelija se ne vidi baš dobro", rekao je Jaminet. I tu je svemirska postaja u igri - kada se ova vrsta ćelija uzgaja u mikrogravitaciji, djeluje više poput one u stvarnim krvnim žilama na tlu, navodi se na stranici NASA-inog projekta.
Prethodni rad pokazao je da endotelne stanice ne rastu jako dobro u prostoru. Dakle, ovaj će eksperiment dalje istražiti kako endotelne stanice rastu u mikrogravitacijskom okruženju i izmjeriti kako te stanice reagiraju na liječenje.
"Mi ćemo liječiti ove stanice u svemiru s našim lijekom. Vidjet ćemo je li reakcija na lijek u mikrogravitaciji različita nego na zemlji", rekao je Jaminet tijekom poziva. "A ako jest, to bi bila stvarno zanimljiva biologija."
Prilagođavanje svemirskom letu
U sklopu misije CRS-15, posada od 20 hrabrih maustronauta letjet će do svemirske stanice kako bi istraživačima pomogla u boljem razumijevanju povezanosti mozga i crijeva. Istraživači znaju da populacija bakterija u vašim crijevima ima utjecaj na vaše cjelokupno zdravlje. Kako misije postaju sve dulje i kad čovječanstvo odlazi sve dalje u svemir, važno je shvatiti kako svemirski let utječe na čovjekov mikrobiom.
Fred Turek i Martha Vitaterna, istraživači sa Sveučilišta Severozapad, glavni su istraživači za misiju TheRodent Research-7, koja će istražiti kako svemirski okoliš utječe na zajednicu mikroorganizama - nazvanih mikrobiota - u gastrointestinalnom traktu miševa.
"Teško je zamisliti kako se možete uzbuditi zbog uzoraka fekalija", našalila se Vitaterna tijekom telekonferencije. "Ali vjerujte mi, zaista smo uzbuđeni zbog uzoraka fekalija." Nastavila je objašnjavati da je ispitivanje bakterija u uzorcima fekala dobar način za mapiranje vrsta bakterija koje se nalaze u samom crijevu.
Ovo je najduži eksperiment svemirskog leta do glodavaca do sada, koji omogućuje istraživačima da pogledaju koje su dugoročne promjene odgovor na svemirske letove. Ali oni ne gledaju samo mikrobiom gastrointestinalnog trakta. Oni će također pregledati razne druge fiziološke sustave za koje se zna da reagiraju ili utječu na reakciju mikrobioma crijeva - poput imunološkog sustava, metabolizma i cirkadijanskog ritma, od kojih posljednji pokreće san.
Istraživači su rekli kako se nadaju da će ovo istraživanje pružiti cjelovitiju sliku interakcije ovih različitih sustava i načina na koji oni reagiraju na svemirsko okruženje. [Zašto šaljemo životinje u svemir?]
Buduća svemirska hrana
Kako misije postaju sve duže i odlazimo sve dalje u svemir, posade će trebati biti u mogućnosti uzgajati vlastitu hranu. Time bi se smanjili zalihe koje će morati donijeti, a to također ima zdravstvene koristi. Uz dodavanje komora za rast biljaka Veggie na svemirskoj stanici, NASA ima način da posadama osigura pristup svježoj hrani, koja se do sada sastojala pretežno od salate.
Ali to bi se moglo uskoro promijeniti nakon što Mark Settles sa Sveučilišta na Floridi pošalje pošiljku svemirskih algi u orbitu.
Zašto alge? Osim što su potencijalni izvor hrane, alge su korisne i kao sirovina na biološkoj osnovi (što znači da se biljka može koristiti u proizvodnji materijala kao što su plastika i papir), rekli su istraživači.
Alge su nevjerojatno učinkovite pri korištenju svjetlosnih uvjeta slabog intenziteta za fotosintezu - savršene za uzgoj u orbiti. Međutim, postoji jedna glavna briga: Većina vrsta algi najbolje raste u tekućini, ali se tekućine ne ponašaju jednako u svemiru kao na Zemlji.
Settles je objasnio da će posada pokušati uzgajati nekoliko sojeva algi u prozračnim, plastičnim vrećicama unutar komora za rast biljaka Veggie već na brodu svemirske stanice. Uzorci živih algi vratit će se na Zemlju na kraju misije, tako da tim može proučiti i utvrditi koji geni pomažu algama da rastu najbolje u mikrogravitaciji. Identificirajući gene povezane s bržim rastom, nadaju se da će na kraju inženjerirati alge za masovnu proizvodnju u svemiru. [Biljke u svemiru: Fotografije by Gardening Astronauts]
Učinkovitije postupanje s otpadom
U sklopu eksperimenta Micro-12, John Hogan i drugi znanstvenici iz NASA-inog istraživačkog centra Ames šalju hrpu Shewanella bakterije do svemirske stanice. Sveprisutna u cijelom tijelu, Shewanella bakterije ne predstavljaju nikakvu štetu astronautima; obično se nalaze na mjestima poput probavnog trakta, kao i na površini zuba.
Ti organizmi mogu rasti na metalnim elektrodama i pretvaraju organski otpad (poput urina) u električnu energiju. Hogan je rekao da istraživanje mikrobnih tehnologija gorivnih ćelija, uključujući rad u njegovom laboratoriju, razvija načine za tretiranje otpadnih voda, a istovremeno proizvodi električnu energiju za napajanje tog procesa.
Ovaj eksperiment ne samo da će istražiti kako Shewanella djeluje u mikrogravitaciji, ali će također analizirati kako biofilmi - format u kojem Shewanella će rasti - reagirati na svemirsko okruženje. Zahvaljujući skupu posebnih kamera, istraživači će imati pristup 3D prikazu biofilma i mogu pratiti sve promjene.
Zašto je NASA toliko zainteresirana za te organizme? Mikrobne gorivne ćelije odličan su način za pročišćavanje otpadnih voda. Oni mogu nadoknaditi potrebe za napajanjem istodobnim proizvodnjom električne energije tijekom obrade otpada. Kako se ljudi upuštaju u buduće dugotrajne misije, trebat će im viši stupanj samoodrživosti. Mikrobialni procesi mogu pomoći da se to osigura, rekli su istraživači.
