Органоидные клетки мозга из предыдущего исследования Космические органоиды мозга состоят из клеток людей с болезнью Паркинсона и первично-прогрессирующим рассеянным склерозом. Фото: Нью-Йоркский научно-исследовательский институт стволовых клеток.
Исследования неврологических органоидов, роста растений и изменений в жидкостях организма входят в число научных исследований, которые астронавты НАСА Мэтью Доминик, Майкл Барратт, Джанетт Эппс и Трейси К. Дайсон будут помогать поддерживать на борту Международной космической станции в рамках 71-й экспедиции. Члены экипажа планируют запустить космическую станцию в феврале и марте.
Вот подробности некоторых работ, запланированных во время предстоящей экспедиции на борту лаборатории микрогравитации.
Моделирование нейровоспаления
Органоидные модели человеческого мозга для нейродегенеративных заболеваний и открытия лекарств (HBOND) изучают механизмы нейровоспаления, частого признака нейродегенеративных заболеваний. Исследователи создают органоиды, используя полученные от пациентов ИПСК (индуцированные плюрипотентные стволовые клетки) пациентов, страдающих болезнью Паркинсона и первично-прогрессирующим рассеянным склерозом.
Шестое исследование органоидов на космической станции, HBOND, впервые включает в себя ИПСК, страдающие болезнью Альцгеймера, и тестирование эффектов разрабатываемых препаратов для лечения нейровоспаления. Результаты могут помочь улучшить диагностику, дать представление о последствиях старения, ускорить открытие лекарств и определить терапевтические цели для пациентов, страдающих нейродегенеративными заболеваниями. Органоидные модели также могут дать возможность предсказать, как продолжительный космический полет повлияет на мозг, и поддержать разработку контрмер.
Защита растений от стрессов космического полета
Растения могут служить источником пищи и обеспечивать другие услуги жизнеобеспечения в долгосрочных миссиях на Луну и Марс. Исследование реакции растений на стрессы, вызванные микрогравитацией и сильным ультрафиолетовым излучением в космосе (УФ-В растений) изучает, как стресс от микрогравитации, УФ-излучения и их комбинации влияет на растения на молекулярном, клеточном и целостном уровнях организма. Результаты могут улучшить понимание роста растений в космосе и способствовать совершенствованию технологий выращивания растений для будущих миссий.
На этом изображении показано оборудование экспериментальной установки (PEU) для исследования растений UV-B. Кредит: НАСА
Реверсивное изменение жидкости
Невесомость заставляет жидкости в организме двигаться к голове, что может вызвать изменения в структуре глаз и зрении, известные как нейроокулярный синдром, связанный с космическим полетом (SANS), а также другие проблемы со здоровьем. Смягчение смещения жидкости вперед с помощью веноконстриктивных манжет на бедре во время космического полета (Манжета на бедро) исследует, могут ли манжеты для давления на бедра обеспечить простой способ противодействовать этому сдвигу жидкости в организме и помочь защитить астронавтов от SANS и других проблем в будущих миссиях на Луну и Марс. . Манжеты на бедра также могут помочь в лечении или предотвращении проблем у пациентов на Земле, у которых есть состояния, вызывающие скопление жидкости в голове, такие как длительный постельный режим и болезни.
Невероятные съедобные водоросли
Arthrospira-C (Art-C), исследование ЕКА (Европейского космического агентства), анализирует, как цианобактерия Limnospira реагирует на условия космического полета и производит ли она такое же количество и качество кислорода и биомассы в космосе, как на Земле. Эти микроводоросли, также известные как спирулина, могут быть использованы для удаления выдыхаемого астронавтами углекислого газа, который может стать токсичным в закрытом космическом корабле, а также для производства кислорода и свежей пищи в рамках систем жизнеобеспечения в будущих миссиях.
Правильные прогнозы выхода кислорода и биомассы имеют решающее значение для проектирования систем жизнеобеспечения с использованием биопроцессов. Также было доказано, что спирулина обладает радиозащитными свойствами, и ее употребление в пищу может помочь защитить космических путешественников от космического излучения, а также сохранить здоровые ткани у пациентов, проходящих лучевое лечение на Земле.
