โปรตีน TM4SF1 (สีเขียว) ผลิตในปริมาณสูงโดยเซลล์บุผนังหลอดเลือดซึ่งเรียงตามหลอดเลือดของร่างกาย การทดลองในสถานีอวกาศแห่งใหม่เป็นการสำรวจการเติบโตของเซลล์บุผนังหลอดเลือดและปฏิกิริยาต่อยาต่อต้านเนื้องอก
(ภาพ: © Angiex)
SpaceX ตั้งเป้าหมายวันที่ 29 มิถุนายนเป็นวันเปิดตัวสำหรับภารกิจเพิ่มเติมในการขนส่งสินค้าไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ เมื่อเวลา 17:41 น. EST (0941 GMT) เรือขนส่งสินค้า Dragon ที่ใช้ก่อนหน้านี้จะถูกส่งออกจากสถานีกองทัพอากาศ Cape Canaveral โดยเรือข้ามฟากไปยังชุดการทดลองวิจัยและเสบียงใหม่ ๆ
เที่ยวบินนี้จะเป็นเครื่องหมายของการเปิดตัวครั้งที่ 12 ในปีนี้สำหรับ SpaceX และภารกิจการจัดหาสินค้าโดยรวมครั้งที่ 15 ในการประชุมทางไกลทางสื่อเมื่อวันที่ 11 มิถุนายนองค์การนาซ่าได้ให้ตัวอย่างของปริมาณงานวิจัยที่คาดว่าจะถูกส่งไปยังสถานีในปลายเดือนนี้
“ การวิจัยที่นำเสนอในวันนี้เป็นตัวแทนของการทดลองหลายร้อยครั้งที่จะได้รับการสนับสนุนจากภารกิจการเติมเสบียงสินค้านี้” เดวิดเบรดี้ผู้ช่วยโปรแกรมวิทยาศาสตร์สำหรับโครงการสถานีอวกาศนานาชาติที่ศูนย์อวกาศจอห์นสันของนาซ่ากล่าว [สถานีอวกาศนานาชาติ: ภายในและภายนอก (อินโฟกราฟิก)]
ต่อไปนี้เป็นภาพของวิทยาศาสตร์แปลก ๆ บางอย่างบนยานอวกาศ Dragon ซึ่งรวมถึงยาต้านมะเร็งตัวใหม่การสืบสวนวิจัยสัตว์ฟันแทะและดูว่าสาหร่ายและแบคทีเรียมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อสิ่งแวดล้อมในอวกาศ (นอกจากนี้พวกเขากำลังส่งลูกบอล Droid ที่เป็นมิตร
เนื้องอกเป้าหมาย
Paul Jaminet อดีตนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของ Harvard ได้เปลี่ยนผู้ประกอบการและ Shou-Ching Jaminet หัวหน้านักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะทดสอบสิ่งที่อาจเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการรักษาโรคมะเร็ง การทดลองของพวกเขาขนานนามว่า Angiex สำรวจว่าเซลล์บุผนังหลอดเลือด - หมายถึงเซลล์ที่เรียงตัวหลอดเลือดในร่างกายตอบสนองไม่เพียง แต่กับสภาวะไร้น้ำหนัก แต่ยังเป็นยารักษามะเร็งที่มีเป้าหมายใหม่ด้วย
บนพื้นดินการรักษาได้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพอย่างเหลือเชื่อในหนู ยาเสพติดไม่เพียง แต่กำหนดเป้าหมายเนื้องอกเท่านั้น แต่ยังรวมถึงหลอดเลือดที่รองรับด้วย เหมือนกับเซลล์ที่มีสุขภาพดีในกรณีของโรคหัวใจวายหรือโรคหลอดเลือดสมองเมื่อหลอดเลือดที่เชื่อมต่อกับเนื้องอกตายลงเนื้องอกก็จะตายไปพร้อม ๆ กัน
แม้จะพิสูจน์แล้วว่าประสบความสำเร็จ แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดสำหรับยาคือความปลอดภัย เพราะมันมีเป้าหมายทั้งเนื้องอกและหลอดเลือดที่สนับสนุนพวกเขานักวิจัยต้องการให้แน่ใจว่าพวกเขาจะไม่ทำลายหลอดเลือดที่แข็งแรงในกระบวนการ “ เราต้องการรักษาโรคมะเร็งของผู้คนเป็นอย่างมาก แต่ไม่ต้องการให้พวกเขาตายจากโรคหลอดเลือดหัวใจจากยาของเรา” จามิเนตอธิบาย
หนึ่งในความท้าทายคือไม่มีรูปแบบการเพาะเลี้ยงเซลล์หลอดแก้วสำหรับหลอดเลือด ดังนั้นเพื่อให้เข้าใจถึงการทำงานของหลอดเลือดคุณต้องทำการศึกษาในสัตว์ทดลอง “ และคุณไม่สามารถมองเห็นภายในเซลล์ได้เป็นอย่างดี” Jaminet กล่าว และนั่นคือจุดที่สถานีอวกาศเข้ามาเล่นเมื่อเซลล์ประเภทนี้เติบโตในสภาวะไร้น้ำหนักมันทำหน้าที่คล้ายกับเส้นเลือดในพื้นดินจริง ๆ ตามหน้าโครงการขององค์การนาซ่า
งานก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าเซลล์บุผนังหลอดเลือดไม่สามารถเติบโตได้ดีในอวกาศ ดังนั้นการทดลองนี้จะสำรวจเพิ่มเติมว่าเซลล์บุผนังหลอดเลือดเติบโตในสภาพแวดล้อมแบบไร้น้ำหนักและวัดว่าเซลล์เหล่านั้นตอบสนองต่อการรักษาอย่างไร
“ เราจะทำการรักษาเซลล์เหล่านี้ในอวกาศด้วยยาของเราเราสามารถดูได้ว่าการตอบสนองต่อยานั้นแตกต่างกันไปในระดับน้ำหนักน้อยกว่าที่อยู่บนพื้นดินหรือไม่ "และถ้าเป็นเช่นนั้นก็จะเป็นชีววิทยาที่น่าสนใจจริงๆ"
ปรับให้เข้ากับการบินอวกาศ
ในฐานะส่วนหนึ่งของภารกิจ CRS-15 ลูกเรือของยานอวกาศ moustronauts 20 คนจะบินไปที่สถานีอวกาศเพื่อช่วยให้นักวิจัยเข้าใจการเชื่อมต่อของสมอง นักวิจัยรู้ว่าประชากรของแบคทีเรียในลำไส้ของคุณมีผลกระทบต่อสุขภาพโดยรวมของคุณ เมื่อภารกิจยาวขึ้นและมนุษย์ออกไปในอวกาศมากขึ้นเราจำเป็นต้องเข้าใจว่า spaceflight มีผลต่อ microbiome ของมนุษย์อย่างไร
Fred Turek และ Martha Vitaterna นักวิจัยจาก Northwestern University เป็นผู้ตรวจสอบหลักสำหรับภารกิจการวิจัยระยะที่ 7 ซึ่งจะสำรวจว่าสภาพพื้นที่มีผลกระทบต่อชุมชนของจุลินทรีย์อย่างไร - ขนานนามว่า microbiota ในทางเดินอาหารของหนู
“ มันยากที่จะจินตนาการว่าคุณจะตื่นเต้นกับตัวอย่างอุจจาระได้อย่างไร” Vitaterna พูดติดตลกระหว่างการประชุมทางไกล “ แต่เชื่อฉันสิเราตื่นเต้นจริง ๆ กับตัวอย่างอุจจาระ” เธออธิบายต่อไปว่าการตรวจสอบแบคทีเรียในตัวอย่างอุจจาระเป็นวิธีที่ดีในการทำแผนที่ประเภทของแบคทีเรียที่อยู่ในลำไส้
นี่คือการทดลอง spaceflight ที่ยาวที่สุดสำหรับหนูจนถึงปัจจุบันทำให้นักวิจัยสามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงระยะยาวที่ตอบสนองต่อ spaceflight ได้ แต่พวกเขาไม่เพียงแค่ดูจุลินทรีย์ในระบบทางเดินอาหาร พวกเขายังจะมองไปที่ความหลากหลายของระบบทางสรีรวิทยาอื่น ๆ ที่รู้จักกันเพื่อตอบสนองหรือมีอิทธิพลต่อการตอบสนองของ microbiome ลำไส้ - เช่นระบบภูมิคุ้มกันการเผาผลาญอาหารและจังหวะ circadian ซึ่งหลังจากที่ไดรฟ์นอนหลับ
นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาหวังว่าการศึกษานี้จะให้ภาพที่ครอบคลุมมากขึ้นว่าระบบต่าง ๆ เหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไรและพวกเขาตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมของอวกาศอย่างไร [ทำไมเราถึงส่งสัตว์ไปยังอวกาศ]
อาหารอวกาศในอนาคต
เมื่อภารกิจยาวขึ้นและเราออกไปไกลกว่านี้ในอวกาศทีมงานจะต้องสามารถเติบโตอาหารของตัวเองได้ การทำเช่นนั้นจะช่วยลดปริมาณสิ่งของที่พวกเขาจะต้องนำติดตัวไปและมันก็มีประโยชน์ต่อสุขภาพเช่นกัน ด้วยการเพิ่มช่องการเติบโตของพืช Veggie ในสถานีอวกาศ NASA มีวิธีที่จะทำให้แน่ใจว่าทีมงานสามารถเข้าถึงอาหารสดซึ่งจนถึงปัจจุบันมีผักกาดหอมเป็นส่วนใหญ่
แต่นั่นอาจเปลี่ยนแปลงได้ในไม่ช้าหลังจาก Mark Settles แห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดาส่งการขนส่งของ Space Algae ไปยังด่านนอกที่กำลังโคจรอยู่
ทำไมต้องเป็นสาหร่าย นอกเหนือจากการเป็นแหล่งอาหารที่มีศักยภาพแล้วสาหร่ายยังมีประโยชน์ในฐานะเป็นวัตถุดิบทางชีวภาพ (หมายถึงพืชสามารถใช้ในการผลิตวัสดุเช่นพลาสติกและกระดาษ) นักวิจัยกล่าว
สาหร่ายมีประสิทธิภาพอย่างเหลือเชื่อในการใช้สภาพแสงที่มีความเข้มต่ำสำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสง - เหมาะสำหรับการเติบโตบนวงโคจร อย่างไรก็ตามมีข้อกังวลหลักประการหนึ่ง: สาหร่ายหลายสายพันธุ์เติบโตได้ดีที่สุดในของเหลว แต่ของเหลวไม่ได้มีพฤติกรรมเหมือนกันในอวกาศเหมือนกับที่ทำบนโลก
Settles อธิบายว่าทีมงานจะพยายามปลูกสาหร่ายหลายสายพันธุ์ในถุงพลาสติกที่ระบายอากาศได้ภายในห้องเพาะเลี้ยงพืช Veggie ที่ปลูกไว้บนสถานีอวกาศ ตัวอย่างสาหร่ายสดจะกลับสู่โลกเมื่อสิ้นสุดภารกิจดังนั้นทีมสามารถศึกษาและระบุยีนที่ช่วยให้สาหร่ายเติบโตได้ดีที่สุดในสภาวะไร้น้ำหนัก ด้วยการระบุยีนที่เกี่ยวข้องกับการเติบโตอย่างรวดเร็วพวกเขาหวังว่าจะสร้างสาหร่ายขึ้นมาเพื่อผลิตเป็นจำนวนมากในอวกาศ [พืชในอวกาศ: ภาพถ่ายโดยการทำสวนนักบินอวกาศ]
การบำบัดของเสียมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ในฐานะส่วนหนึ่งของการทดลอง Micro-12, John Hogan และนักวิทยาศาสตร์อื่น ๆ ที่ศูนย์วิจัย Ames ของ NASA กำลังส่งชุดข้อมูล Shewanella แบคทีเรียไปยังสถานีอวกาศ แพร่หลายทั่วร่างกาย Shewanella แบคทีเรียไม่เป็นอันตรายต่อนักบินอวกาศ มักพบในสถานที่ต่าง ๆ เช่นทางเดินอาหารและบนพื้นผิวฟันของคุณ
สิ่งมีชีวิตเหล่านี้สามารถเติบโตบนขั้วโลหะและแปลงขยะอินทรีย์ (เช่นปัสสาวะ) เป็นพลังงานไฟฟ้า โฮแกนกล่าวว่างานวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์รวมถึงงานในห้องปฏิบัติการของเขากำลังพัฒนาวิธีการบำบัดน้ำเสียในขณะที่ยังผลิตกระแสไฟฟ้าให้กับกระบวนการนั้นด้วย
การทดลองนี้ไม่เพียง แต่จะสำรวจว่า Shewanella ดำเนินการในสภาวะไร้น้ำหนัก แต่ยังจะวิเคราะห์ว่าแผ่นฟิล์มชีวภาพเป็นรูปแบบใด Shewanella จะเติบโต - ตอบสนองต่อสภาพแวดล้อมของพื้นที่ ขอบคุณชุดกล้องพิเศษนักวิจัยจะสามารถเข้าถึงมุมมอง 3 มิติของแผ่นฟิล์มชีวภาพและสามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงใด ๆ
ทำไมนาซ่าถึงสนใจสิ่งมีชีวิตเหล่านี้? เซลล์เชื้อเพลิงแบบจุลินทรีย์เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการบำบัดน้ำเสีย พวกเขาสามารถชดเชยความต้องการพลังงานโดยการผลิตกระแสไฟฟ้าพร้อมกันในขณะประมวลผล ในขณะที่มนุษย์เริ่มปฏิบัติภารกิจระยะยาวในอนาคตพวกเขาจะต้องมีความยั่งยืนในระดับที่สูงขึ้น กระบวนการที่ได้รับความช่วยเหลือจากจุลินทรีย์สามารถช่วยได้
