Чиповые «органы» NASA облетят Луну в эксперименте Avatar миссии Artemis II

В ходе 10-дневной экспедиции Artemis II NASA реализует эксперимент AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response). В его рамках на борту будет установлено несколько «органов на чипе» — миниатюрных устройств размером с USB-флешку, наполненных клетками костного мозга астронавтов. Эти чипы воспроизведут работу тканей в условиях космической радиации и микрогравитации.

«Органы на чипе», или микрофизиологические системы, представляют собой живые человеческие клетки, организованные так, чтобы повторять структуру и функционирование различных органов — от ритма сердца и дыхательных движений до метаболических процессов. Для эксперимента AVATAR выбраны чипы, имитирующие костный мозг, так как он особенно уязвим к радиации и критически важен для иммунной защиты.

Для создания этих моделей астронавты миссии Artemis II предоставят образцы крови, из которых специалисты компании Emulate выделят стволовые и предшественники клеток костного мозга. Затем эти клетки, вместе с эндотелиальными и вспомогательными компонентами, разместят в специальных микрокамерах чипов, чтобы максимально точно воспроизвести микросреду костного мозга.

Эксперимент позволит оценить совокупное воздействие микрогравитации и космической радиации — факторов, практически отсутствующих на МКС, чья орбита частично защищена от радиации. При этом известно, что даже в низкой околоземной орбите астронавты теряют значительную часть костной массы.

После возвращения аппаратуры на Землю специалисты Emulate проведут одноячейковое РНК-секвенирование, чтобы проанализировать изменения в экспрессии тысяч генов на уровне отдельных клеток. Полученные данные будут сопоставлены с результатами параллельного наземного иммунологического исследования.

«Для NASA микрофизиологические системы могут стать ключевым инструментом в защите здоровья экипажа на длительных межпланетных миссиях», — отмечает Лиза Карнелл, директор отдела биологических и физических наук NASA. «Чем дальше и дольше мы отправляемся в космос, тем ограниченнее становится доступ к медпомощи, поэтому крайне важно заранее понимать индивидуальные физиологические потребности каждого астронавта и брать с собой необходимые медицинские ресурсы».

Результаты эксперимента AVATAR помогут разработать более эффективные стратегии сохранения здоровья при долгих полётах и внесут значительный вклад в развитие персонализированной медицины на Земле. Эти данные лягут в основу планирования будущих миссий к Луне и Марсу.

Источник: iXBT