Proteiini TM4SF1 (vihreä) tuottaa suuria määriä endoteelisoluja, jotka linjaavat kehon verisuonia. Uusi avaruusasemakoe tutkii endoteelisolujen kasvua ja niiden reaktiota kasvaimenvastaisesta lääkkeestä.
(Kuva: © Angiex)
SpaceX on suunnannut 29. kesäkuuta alkamispäivää seuraavalle lastinkäsittelyoperaatiolleen kansainväliselle avaruusasemalle. Klo 17.41 EST (0941 GMT) aikaisemmin käytetty Dragon-lastialus nousee Cape Canaveralin ilmavoimien asemalta lauttamalla tuoreen erän tutkimuskokeita ja tarvikkeita kiertoradan esipisteeseen.
Tämä lento merkitsee SpaceXin 12. laukaisua tänä vuonna ja sen 15. koko lastintuottamisoperaatiota. NASA esitti 11. kesäkuuta pidetyssä mediapuhelinkokouksessa esikatselun tutkimuksen hyötykuormista, jotka odotetaan toimitettavan asemalle myöhemmin tässä kuussa.
"Täällä tänään esitelty tutkimus edustaa muutamata sadasta kokeesta, joita tuetaan tämän lastinkäsittelyoperaation aikana", David Brady, NASA: n Johnson-avaruuskeskuksen kansainvälisen avaruusaseman ohjelman avustava ohjelmistutkija, sanoi puhelinneuvottelun aikana. [Kansainvälinen avaruusasema: sisälle ja ulos (infografia)]
Tässä on katsaus Dragon-avaruusaluksen omituiseen tieteeseen, joka sisältää uuden syöpää torjuvan lääkkeen, jyrsijöiden tutkimuksen ja katsauksen levien ja bakteerien reagoimiseen avaruusympäristöön. (Lisäksi he lähettävät ystävällisen kelluvan droidipallon.
Kohdista kasvaimet
Entinen Harvardin astrofysiikko Paul Jaminet, joka kääntyi yrittäjäksi, ja hänen päätieteilijänsä Shou-Ching Jaminet toivovat testaavan, mikä voi olla merkittävä läpimurto syövän hoidossa. Heidän kokeilu, nimeltään Angiex, tutkii, miten endoteelisolut - tarkoittaen kehon verisuonia linjaavat solut - reagoivat paitsi mikropainoon myös uuteen tuumoriin kohdistuvaan lääkkeeseen.
Käytännössä terapia on osoittautunut uskomattoman tehokkaaksi hiirissä. Lääke ei kohdistu vain kasvaimiin, vaan myös niitä tukeviin verisuoniin. Aivan kuten terveet solut sydänkohtauksen tai aivohalvauksen tapauksessa, kun kasvaimeen liittyvät verisuonet kuolevat, kasvain kuolee sen mukana.
Huolimatta todistetusta menestyksestä, yksi huumeiden suurimmista huolenaiheista on turvallisuus. Koska se kohdistuu sekä kasvaimiin että niitä tukeviin verisuoniin, tutkijat haluavat varmistaa, etteivät ne vahingoita terveitä verisuonia prosessissa. "Haluamme todella parantaa ihmisten syöpää, mutta emme halua heidän kuolevan edelleen lääkkeemme sydän- ja verisuonitauteihin", Jaminet selitti.
Yksi haasteista on, että verisuonille ei ole hyvää in vitro -soluviljelmämallia. Joten ymmärtääksesi verisuonten toimintaa, sinun on tehtävä in vivo tutkimuksia elävistä eläimistä. "Ja et näe solujen sisällä kovinkaan hyvin", Jaminet sanoi. Ja siellä avaruusasema astuu peliin - kun tämäntyyppisiä soluja kasvatetaan mikropainossa, ne toimivat enemmän kuin todellisissa maan verisuonissa olevat, NASA: n projektisivun mukaan.
Aikaisempi työ on osoittanut, että endoteelisolut eivät kasva kovin hyvin avaruudessa. Joten tässä kokeessa tutkitaan edelleen, kuinka endoteelisolut kasvavat mikrogravitaatioympäristössä, ja mitataan kuinka nämä solut reagoivat hoitoon.
"Käsittelemme näitä soluja avaruudessa lääkkeellämme. Voimme nähdä, onko vaste lääkkeelle mikropainon suhteen erilainen kuin kentällä", Jaminet sanoi puhelun aikana. "Ja jos se on, niin se olisi todella mielenkiintoista biologiaa."
Sopeutuminen avaruuslentoon
Osana CRS-15 -operaatiota 20 rohkeaa mallinsa miehistöä lentää avaruusasemalle auttaakseen tutkijoita ymmärtämään paremmin aivo-suolikytkentää. Tutkijat tietävät, että suolistosi esiintyvä bakteerikanta vaikuttaa yleiseen terveyteesi. Kun tehtävät pitenevät ja ihmiskunta menee kauemmas avaruuteen, on välttämätöntä ymmärtää kuinka avaruuslento vaikuttaa ihmisen mikrobiomiin.
Luoteisen yliopiston tutkijat Fred Turek ja Martha Vitaterna ovat päätutkijoita TheRodent Research-7 -operaatiossa, joka selvittää kuinka avaruusympäristö vaikuttaa hiirien maha-suolikanavan mikro-organismien yhteisöön - dubroituun mikrobiotaan.
"On vaikea kuvitella, kuinka voit innostua ulostenäytteistä", Vitaterna vitsaili puhelinneuvottelun aikana. "Mutta usko minua, olemme todella innoissamme fekaalinäytteistä." Hän jatkoi, että bakteerien tutkiminen fekaalinäytteissä on hyvä tapa kartoittaa itse suolistossa olevat bakteerityypit.
Tämä on tähän mennessä pisimpään jyrsijöiden avaruuslentokoe, jonka avulla tutkijat voivat tarkastella, mitkä ovat pitkäaikaiset muutokset vastauksena avaruuslentoihin. Mutta he eivät katso vain maha-suolikanavan mikrobiomia. He tarkastelevat myös monia muita fysiologisia järjestelmiä, joiden tiedetään reagoivan tai vaikuttavan suoliston mikrobiomin vasteeseen - kuten immuunijärjestelmä, aineenvaihdunta ja vuorokausirytmi, joista jälkimmäinen johtaa uneen.
Tutkijoiden mukaan he toivovat tämän tutkimuksen antavan kattavamman kuvan siitä, kuinka nämä eri järjestelmät ovat vuorovaikutuksessa ja miten ne reagoivat avaruusympäristöön. [Miksi lähetämme eläimiä avaruuteen?]
Tulevaisuuden avaruusruoka
Kun lähetysmatkat pitenevät ja me uskallamme ulottua avaruuteen, miehistöjen on pystyttävä kasvattamaan omaa ruokaansa. Näin vähennettäisiin tarvikkeita, jotka heidän olisi tuotava, ja sillä on myös terveyshyötyjä. Lisäämällä Veggie-kasvien kasvukammioita avaruusasemalle, NASA: lla on tapa varmistaa, että miehistöillä on pääsy tuoreisiin ruokia, jotka ovat toistaiseksi koostuneet pääosin salaatista.
Mutta se voi muuttua pian sen jälkeen, kun Floridan yliopiston Mark Settles lähettää Space Space -levien lähetyksen kiertoratalle.
Miksi levät? Sen lisäksi, että levät ovat potentiaalinen ravintolähde, ne ovat hyödyllisiä myös biopohjaisina raaka-aineina (tarkoittaen, että kasvia voidaan käyttää materiaalien, kuten muovin ja paperin, valmistukseen), tutkijat totesivat.
Levät ovat uskomattoman tehokkaita käyttäessään heikosti voimakkaita valosuhteita fotosynteesiin - täydellisiä kiertoradalla kasvamiseen. On kuitenkin yksi suuri huolenaihe: Suurin osa levälajeista kasvaa parhaiten nestemäisinä, mutta nesteet eivät käyttäytyy avaruudessa samalla tavalla kuin maan päällä.
Asettua selvittämään, että miehistö yrittää kasvattaa useita leväkantoja hengittävissä muovipusseissa Veggien kasvien kasvukammioissa, jotka ovat jo avaruusasemalla. Elävät levänäytteet palautetaan maan päälle tehtävän lopussa, joten ryhmä voi tutkia ja tunnistaa, mitkä geenit auttavat leviä kasvamaan parhaiten mikropainossa. Tunnistamalla nopeampaan kasvuun liittyvät geenit, he toivovat lopulta suunnitella levät massatuotantoon avaruudessa. [Kasvit avaruudessa: Kuvia Gardening Astronautit]
Tehokkaampi jätteenkäsittely
John Hogan ja muut NASA: n Ames-tutkimuskeskuksen tutkijat lähettävät osana Mikro-12-kokeilua erän Shewanella bakteerit avaruusasemalle. Kaikkialla kehossa, Shewanella bakteerit eivät aiheuta haittaa astronauteille; niitä löytyy yleisesti paikoista, kuten ruuansulatuksesta, samoin kuin hampaiden pinnalta.
Nämä organismit voivat kasvaa metallelektrodilla ja muuttaa orgaanisen jätteen (kuten virtsa) sähkövoimaksi. Hogan kertoi, että mikrobien polttokennoteknologian tutkimus, mukaan lukien työ laboratoriossa, kehittää tapoja jäteveden puhdistamiseksi ja samalla sähkön tuottamiseksi prosessiksi.
Tämä kokeilu ei vain tutkia miten Shewanella suorittaa mikrogravitaation, mutta myös analysoi kuinka biofilmit - missä muodossa Shewanella kasvaa - reagoi avaruusympäristöön. Erityisten kameroiden ansiosta tutkijoilla on pääsy 3D-näkymään biokalvosta ja he voivat seurata muutoksia.
Miksi NASA on niin kiinnostunut näistä organismeista? Mikrobiset polttokennot ovat erinomainen tapa puhdistaa jätevettä. Ne voivat korvata virrankulutuksen tuottamalla samanaikaisesti sähköä prosessoimalla jätettä. Ihmisten aloittaessa tulevia pitkäkestoisia tehtäviä, he tarvitsevat korkeamman asteen omavaraisuuden. Mikrobi-avusteiset prosessit voivat auttaa takaamaan tämän, tutkijat sanoivat.
