Исследования неврологических органоидов, роста растений и изменений в жидкостях организма входят в число научных экспериментов, которые астронавты NASA Мэтью Доминик, Майкл Барратт, Джанетт Эппс и Трейси К. Дайсон будут проводить на борту Международной космической станции в рамках 71-й экспедиции.
Доминик, Барратт и Эппс прилетят на МКС на американском корабле SpaceX Dragon в феврале, а Дайсон прибудет на российском «Союзе» в марте. NASA делится подробностями некоторых запланированных исследований.
Моделирование нейровоспаления
Эксперимент Human Brain Organoid Models for Neurodegenerative Disease & Drug Discovery (HBOND) изучает механизмы нейровоспаления, частого признака нейродегенеративных заболеваний. Исследователи создают органоиды, используя ИПСК (индуцированные плюрипотентные стволовые клетки), полученные от пациентов, страдающих болезнью Паркинсона и первично-прогрессирующим рассеянным склерозом. HBOND, которое является шестым исследованием органоидов на космической станции, финансируемым Национальным фондом стволовых клеток, 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 предвидеть, как продолжительный космический полет влияет на мозг, и способствовать разработке контрмер.
Защита растений от стрессов космического полета
Растения могут служить источником пищи и обеспечивать другие условия жизнеобеспечения в долгосрочных миссиях на Луну и Марс. Исследование реакции растений на стрессы, вызванные микрогравитацией и сильным ультрафиолетовым излучением в космосе изучает, как эти факторы 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.
Реверсивное переключение жидкостей
Невесомость заставляет жидкости в организме перемещаться к голове, что может вызвать изменения в структуре глаз и зрении, известные как нейроокулярный синдром, связанный с космическим полетом (Spaceflight Associated Neuro-ocular Syndrome, SANS), а также другие проблемы со здоровьем. Смягчение смещения жидкости вперед с помощью веноконстрикторных манжет на бедре во время космического полета (манжета на бедро) исследует, могут ли манжеты для давления на бедро 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 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.
