În cadrul misiunii Artemis II, se vor lansa și mostre din țesut de măduvă osoasă extrase din astronauți. Observarea efectelor zborului spațial asupra acestor "organe" ar putea oferi o mai bună înțelegere a pericolelor călătoriilor spațiale mai lungi, și ar putea îmbunătăți procedurile medicale la sol.
Artemis II este programată să fie lansată de la Centrul Spațial Kennedy cel mai devreme pe 6 Februarie anul acesta, și dacă totul merge bine, va duce oameni dincolo de orbita joasă a Pământului pentru prima dată în 54 ani, și și mai departe decât în trecut. Deși misiunea este concepută în primul rând ca o pregătire pentru o viitoare aterizare pe Lună, și pregătirea unei eventuale baze, NASA dorește să facă și câteva experimente pe parcurs.
Printre acestea se numără proiectul AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response). "AVATAR este experimentul cu mostre de țesut NASA, orientat cu gândul la viitor, care ar putea revoluționa știința, medicina și abordarea noastră de a fi o rasă umană multiplanetară", a declarat Nicky Fox, cercetător NASA. "Fiecare mostră este una minusculă creată individual, pe care o putem folosi pentru a studia modul în care spațiul îndepărtat afectează astronauții, pentru a ne asigura că avem echipamentul medical necesar pentru a satisface nevoile persoanelor care călătoresc spre Lună, și apoi spre Marte."
Principalele componente ale sângelui nostru, inclusiv celulele roșii și albe, cât și trombocitele, sunt produse în măduva osoasă. Donațiile de măduvă osoasă au salvat vieți cu zeci de ani înainte ca alte transplanturi de celule stem să devină posibile. De asemenea, mostrele datează de mai bine de un deceniu. Celulele care supraviețuiesc bine în afara corpului sunt ideale pentru studierea efectelor spațiului. Pentru a oferi o bază de comparație, țesuturile sunt fabricate din celule extrase din măduva osoasă a astronauților care vor călători cu ei.
Experimentele de tip Organ-on-a-chip, adică celule/țesuturi plasate într-un mediu microfluidic, au contribuit foarte mult la dezvoltarea cercetării medicale în ultimii ani. Acestea oferă o alternativă mai ieftină și mai rapidă la experimentele pe animale, fără a ridica probleme etice. Acestea utilizează celule stem vii, care sunt cultivate pentru a reproduce structuri ale organelor umane, cum ar fi plămânii, inimile sau chiar creierul, astfel încât să poată fi utilizate pentru a monitoriza efectele medicamentelor sau ale anumitor factori de stres.
NASA dorește să utilizeze această abordare pentru a studia zborurile spațiale de lungă durată. Experții studiază de zeci de ani efectele microgravitației asupra sănătății astronauților, dar aproape toate cercetările au fost efectuate pe mostre din interiorul centurii Van Allen, unde mediul de radiații este foarte diferit de cel al mediilor lunare sau marțiene. Misiunea Artemis II pe orbita Lunii va dura doar 10 zile, dar ar putea furniza mult mai multe informații despre expunerea pe termen lung la efecte negative, cu o rezoluție mult mai detaliată.
Măduva osoasă nu numai că este potrivită pentru fabricarea cipurilor de organe, dar este deosebit de sensibilă la radiații, care reprezintă principalul obiectiv al testelor pentru misiunile de lungă durată. Știm deja că celulele măduvei osoase se dezvoltă diferit în microgravitație, ceea ce contribuie la reducerea densității osoase, o provocare majoră pentru misiunile spațiale lungi.
"Cipurile de organe ar putea furniza NASA date vitale pentru protejarea sănătății astronauților în misiuni lungi", a declarat Lisa Carnell, cercetător NASA. "Pe măsură ce ajungem din ce în ce mai departe în spațiu, echipajele au acces din ce în ce mai limitat la asistență medicală. Prin urmare, este esențial să înțelegem dacă există nevoi unice și specifice de sănătate pentru fiecare astronaut, astfel încât să îi putem trimite în călătoriile viitoare cu proviziile potrivite."
La întoarcere, ADN-ul celulelor va fi secvențiat pentru a vedea ce schimbări au avut loc, iar aceste date vor fi comparate cu datele de la celulele extrase direct din corpul astronauților care se întorc. Partea interesantă a misiunii este că deși donarea de măduvă osoasă era odinioară o operație dureroasă, proiectul AVATAR profită de faptul că trombocitele colectate din sânge conțin un număr mic de celule stem și celule progenitoare ale măduvei osoase care pot fi izolate de alte celule. Prin plasarea acestor celule alături de celulele vaselor de sânge, se pot cre simulări bune ale măduvei osoase. În plus față de cercetarea privind misiunile spațiale mai lungi, AVATAR ar putea îmbunătăți înțelegerea efectelor radioterapiei asupra măduvei osoase, permițând ca tratamentele viitoare să fie mai bine direcționate.
