הגבול הסופי של המדע: נוירולוגים אורגנואידים וחקלאות בחלל

אסטרונאוטים במשלחת 71 יחקרו תגובות נוירולוגיות, בוטניות ופיזיולוגיות לחלל, ויתרמו למסע בטוח יותר בחלל ולמערכות תומכות חיים בנות קיימא.

מחקרים על אורגנואידים נוירולוגיים, גידול צמחים ושינויים בנוזלי הגוף הם בין החקירות המדעיות נאס"א האסטרונאוטים מתיו דומיניק, מייקל באראט, ג'נט אפס וטרייסי סי דייסון יעזרו לתמוך על סיפון תחנת חלל בינלאומית במסגרת משלחת 71. באראט מצטרף לקבוצה של אסטרונאוטים המשתתפים בחבילת ניסויים, Complement of Integrated Protocols for Human Exploration Research או CIPHER, המסייעת למדענים ללמוד כיצד משכים ממושכים בחלל משנים את גוף האדם. הצוות הושק ב-3 במרץ ויעגון לתחנה ב-5 במרץ.

להלן פרטים על חלק מהעבודות המתוכננות במהלך המשלחת הקרובה על סיפון מעבדת המיקרו-כבידה:

מודלים של דלקת עצבית

מודלים אורגניים של מוח אנושי למחלות ניווניות וגילוי תרופות (HBOND) חוקרים את המנגנונים מאחורי דלקת עצבית, תכונה שכיחה של הפרעות ניווניות.

חוקרים יוצרים אורגנואידים באמצעות iPSCs (תאי גזע פלוריפוטנטיים המושרים) ממטופלים עם מחלת פרקינסון וטרשת נפוצה מתקדמת ראשונית. החקירה השישית של תחנת החלל האורגנואידית במימון הקרן הלאומית לתאי גזע, HBOND כוללת לראשונה אלצהיימר iPSCs ובדיקת ההשפעות של תרופות בפיתוח לטיפול בדלקת עצבית.

התוצאות עשויות לסייע בשיפור האבחון, לספק תובנות לגבי השפעות ההזדקנות, להאיץ את גילוי התרופות ולזהות מטרות טיפוליות לחולים הסובלים ממחלות ניווניות עצביות. המודלים האורגניים יכולים גם לספק דרך לצפות כיצד טיסה ממושכת בחלל משפיעה על המוח ולתמוך בפיתוח של אמצעי נגד.

הגנה על צמחים מפני גורמי לחץ בטיסות חלל

צמחים יכולים לשמש מקור מזון ולספק שירותים תומכי חיים אחרים במשימות ארוכות טווח לירח ו מַאְדִים. המחקר על תגובות צמחים נגד הלחצים של מיקרו-כבידה וקרינה אולטרה-סגולה גבוהה בחלל (צמח UV-B) בוחן כיצד מתח ממיקרו-כבידה, קרינת UV והשילוב של השניים משפיעים על הצמחים ברמות המולקולריות, התאיות והאורגניזם השלם. תוצאות עשויות להגביר את ההבנה של גידול צמחים בחלל ולתמוך בשיפורים בטכנולוגיות גידול צמחים למשימות עתידיות.

היפוך נוזלים

חוסר משקל גורם לנוזלים בגוף לנוע לכיוון הראש, מה שעלול לגרום לשינויים במבנה העין ובראייה הידועה בשם Spaceflight Associated Neuro-ocular Syndrome (SANS) יחד עם בעיות בריאות אחרות. הפחתת הזזות נוזלים לראש עם אזיקי ירך מכווצים וינו במהלך טיסות לחלל (Cuff) בוחנת האם אזיקי לחץ ירכיים יכולים לספק דרך פשוטה להתמודד עם השינוי הזה בנוזלי הגוף ולעזור להגן על אסטרונאוטים מפני SANS ובעיות אחרות במשימות עתידיות לירח ולמאדים .

אזיקי ירכיים יכולים גם לסייע בטיפול או במניעת בעיות עבור חולים על פני כדור הארץ שיש להם מצבים הגורמים להצטברות נוזלים בראש, כגון מנוחה ארוכת טווח במיטה ומחלות.

אצת מאכל מדהימה

Arthrospira-C (Art-C), חקירה של ESA (סוכנות החלל האירופית) מנתח כיצד הציאנובקטריה לימנוספירה מגיב לתנאי הטיסה בחלל והאם הוא מייצר את אותה כמות ואיכות חמצן וביומסה בחלל כמו בכדור הארץ. מיקרו-אצות אלו, הידועות גם בשם ספירולינה, יכולות לשמש להסרת פחמן דו חמצני שנשפו על ידי אסטרונאוטים, שעלולים להפוך לרעילים בחללית סגורה, ולהפיק חמצן ומזון טרי כחלק ממערכות תומכות חיים במשימות עתידיות.

תחזיות נכונות של תשואות חמצן וביומסה הן חיוניות לתכנון מערכות תומכות חיים באמצעות תהליכי ביו. הספירולינה הוכחה גם כבעלת תכונות מגינות רדיו ואכילה יכולה לסייע בהגנה על נוסעי חלל מפני קרינה קוסמית, כמו גם לשמר רקמה בריאה בחולים העוברים טיפול קרינה על פני כדור הארץ.