Білок TM4SF1 (зелений) виробляється у великих кількостях ендотеліальними клітинами, які вирівнюють кровоносні судини організму. Новий експеримент космічної станції досліджує ріст ендотеліальних клітин та їх реакцію на протипухлинний препарат.
(Зображення: © Angiex)
SpaceX орієнтована на 29 червня як дату запуску чергової місії з доставки вантажів на Міжнародну космічну станцію. О 5:41 ранку EST (0941 GMT), раніше використаний вантажний корабель "Дракон" підніметься із станції ВПС Кабо-Канаверал, доставивши свіжу партію дослідних експериментів та поставок на орбітальний заставу.
Цей рейс ознаменує 12-й запуск цього року для SpaceX та його 15-ту загальну місію з доставки вантажів. Під час телеконференції у ЗМІ 11 червня NASA представила попередній перегляд корисних навантажень для досліджень, які, як очікується, будуть доставлені на станцію пізніше цього місяця.
"Дослідження, представлені сьогодні, представляють лише декілька сотень експериментів, які підтримуватимуться цією місією з постачання вантажу", - заявив під час телеконференції Девід Брейді, асистент програми в галузі міжнародної космічної станції в космічному центрі Джонсона НАСА. [Міжнародна космічна станція: всередині та зовні (інфографіка)]
Ось подивіться на деякі дивні науки на борту космічного корабля "Дракон", який включає новий препарат проти боротьби з раком, дослідження дослідження гризунів та погляд на те, як водорості та бактерії реагують на космічне середовище. (Крім того, вони надсилають дружній плаваючий дроїд кулю.
Орієнтування на пухлини
Пол Джамінет, колишній Гарвардський астрофізик, став підприємцем, і його головний вчений, Шоу-Чинг Джамінет, сподіваються перевірити, що може бути суттєвим проривом у справі лікування раку. Їх експеримент, що отримав назву Angiex, досліджує, як ендотеліальні клітини, тобто клітини, що вишикують судини в організмі, реагують не тільки на мікрогравітацію, але і на новий препарат, орієнтований на пухлини.
На місцях, терапія виявилася неймовірно ефективною на мишах. Препарат націлює не тільки на пухлини, але і на судини, які їх підтримують. Так само, як і здорові клітини у випадках інфаркту або інсульту, коли судини, підключені до пухлини, гинуть, пухлина гине разом з нею.
Незважаючи на свій доведений успіх, одна з найбільших турбот щодо препарату - безпека. Оскільки він спрямований як на пухлини, так і на судини, що їх підтримують, дослідники хочуть переконатися, що вони не пошкоджують здорові судини в процесі. "Ми дуже хочемо вилікувати рак людей, але не хочемо, щоб вони продовжували померти від серцево-судинних захворювань від нашого препарату", - пояснив Джамінет.
Одне з викликів полягає в тому, що не існує гарної моделі клітинної культури клітин in vitro для судин. Отже, щоб зрозуміти, як функціонують кровоносні судини, потрібно провести дослідження in vivo на живих тваринах. "І всередині клітини ви не дуже добре бачите", - сказав Джамінет. І ось тут грає космічна станція - коли цей тип клітин вирощується в мікрогравітації, він діє більше, як ті, що знаходяться в реальних кровоносних судинах на землі, йдеться на сторінці проекту NASA.
Попередня робота показала, що ендотеліальні клітини не дуже добре ростуть у просторі. Таким чином, цей експеримент надалі вивчить, як ендотеліальні клітини ростуть у мікрогравітаційному середовищі та виміряє, як ці клітини реагують на лікування.
"Ми будемо обробляти ці клітини в космосі нашим препаратом. Ми можемо побачити, чи реакція на препарат відрізняється мікрогравітацією, ніж на землі", - сказав Джамінет під час дзвінка. "І якщо так, то це була б справді цікава біологія".
Пристосування до космічного польоту
У рамках місії CRS-15, до космічної станції прилетить екіпаж із 20 сміливих мастронавтів, щоб допомогти дослідникам краще зрозуміти зв'язок мозок-кишки. Дослідники знають, що популяція бактерій у вашій кишці впливає на ваше загальне здоров'я. По мірі того, як місії стають довшими, а людство починає віддалятися у космос, важливо, щоб ми розуміли, як космічний політ впливає на мікробіому людини.
Фред Турек та Марта Вітатерна, дослідники з Північно-Західного університету, є головними дослідниками місії TheRodent Research-7, яка вивчить, як космічне середовище впливає на спільноту мікроорганізмів - охрещених мікробіоти - в шлунково-кишковому тракті мишей.
"Важко уявити, як можна захоплюватися фекальними зразками", - пожартувала Вітатерна під час телеконференції. "Але повірте, ми насправді захоплюємося фекальними зразками". Вона продовжувала пояснювати, що дослідження бактерій у фекальних зразках - хороший спосіб зіставити види бактерій, які знаходяться в самій кишці.
Це найдовший експеримент з космічним польотом на гризунах на сьогоднішній день, що дозволяє дослідникам розглянути, які довгострокові зміни є у відповідь на космічний політ. Але вони не просто дивляться на мікробіому шлунково-кишкового тракту. Вони також розглядають різноманітні інші фізіологічні системи, які, як відомо, реагують на мікробіоми кишечника чи впливають на них - як імунна система, метаболізм і циркадний ритм, останній з яких призводить до сну.
Дослідники заявили, що сподіваються, що це дослідження дасть більш вичерпну картину взаємодії цих різних систем та того, як вони реагують на космічне середовище. [Чому ми відправляємо тварин у космос?]
Майбутня космічна їжа
По мірі того, як місії стають довше, і ми вирушаємо все далі у космос, екіпажам потрібно буде вирощувати власну їжу. Це призведе до скорочення поставок, які вони повинні мати, і це також має користь для здоров'я. Додавши на космічну станцію камери для росту рослин Veggie, NASA створила спосіб забезпечити доступ екіпажів до свіжих продуктів, які до цього часу складалися переважно з листя салату.
Але це може незабаром змінитися після того, як Марк Сеттлз з Університету Флориди відправить відправлення космічних водоростей на орбітний форпост.
Чому водорості? Окрім того, що є потенційним джерелом їжі, водорості також корисні як сировина на основі біологічного походження (мається на увазі, що рослина може бути використане у виробництві таких матеріалів, як пластик та папір), вважають дослідники.
Водорості неймовірно ефективні при використанні освітленості низької інтенсивності для фотосинтезу - ідеально підходять для росту на орбіті. Однак є одна головна проблема: більшість видів водоростей найкраще ростуть у рідині, але рідини не ведуть себе так само, як у Землі.
Сеттлз пояснив, що екіпаж намагатиметься виростити кілька штамів водоростей у дихаючих пластикових пакетах у камерах росту рослин Veggie, які вже знаходяться на борту космічної станції. Зразки живих водоростей будуть повернуті на Землю в кінці місії, тому команда може вивчити та визначити, які гени допомагають водоростям найкраще рости в мікрогравітації. Виявляючи гени, пов'язані з більш швидким ростом, вони сподіваються врешті-решт виробити водорості для масового виробництва в космосі. [Рослини в космосі: Фотографії садівників-космонавтів]
Більш ефективне поводження з відходами
У рамках експерименту Micro-12 Джон Хоган та інші вчені з дослідницького центру Еймса NASA надсилають партію Шевенелла бактерій до космічної станції. Всюдисущий у всьому тілі, Шевенелла бактерії не завдають шкоди космонавтам; вони зазвичай зустрічаються в таких місцях, як травний тракт, а також на поверхні ваших зубів.
Ці організми можуть рости на металевих електродах і перетворювати органічні відходи (наприклад, сечу) в електричну енергію. Хоган зазначив, що дослідження мікробіологічних технологій паливних елементів, включаючи роботу в його лабораторії, розробляють способи очищення стічних вод, а також виробляють електроенергію для живлення цього процесу.
Цей експеримент не тільки вивчить як Шевенелла виконує мікрогравітацію, але також проаналізує, як біоплівки - формат, в якому Шевенелла зростатиме - реагуватиме на космічне середовище. Завдяки набору спеціальних камер, дослідники отримають доступ до тривимірного перегляду біоплівки та можуть відстежувати будь-які зміни.
Чому НАСА так зацікавлена в цих організмах? Мікробні паливні елементи - прекрасний спосіб очищення стічних вод. Вони можуть компенсувати потреби в електроенергії, одночасно виробляючи електроенергію під час переробки відходів. Оскільки люди розпочинають майбутні довготривалі місії, їм знадобиться більш високий ступінь самоокупності. Дослідники зазначають, що мікробіологічні процеси можуть сприяти цьому.
