Studien zu neurologischen Organoiden, Pflanzenwachstum und Veränderungen in Körperflüssigkeiten gehören zu den wissenschaftlichen Untersuchungen, die die NASA-Astronauten Matthew Dominick, Michael Barratt, Jeanette Epps und Tracy C. Dyson im Rahmen der Expedition 71 an Bord der Internationalen Raumstation unterstützen werden Besatzungsmitglieder planen den Start zur Raumstation im Februar und März.
Hier finden Sie Einzelheiten zu einigen der Arbeiten, die während dieser bevorstehenden Expedition an Bord des Mikrogravitationslabors geplant sind.
Modellierung der Neuroinflammation
Human Brain Organoid Models for Neurodegenerative Disease & Drug Discovery (HBOND) untersucht die Mechanismen hinter Neuroinflammation, einem häufigen Merkmal neurodegenerativer Erkrankungen. Forscher stellen Organoide mithilfe von Patienten-abgeleiteten iPSCs (induzierten pluripotenten Stammzellen) von Patienten her, die an der Parkinson-Krankheit und primär progressiver Multipler Sklerose leiden.
HBOND, die sechste Organoiduntersuchung der Raumstation, umfasst zum ersten Mal Alzheimer-iPSCs und testet die Wirkung von Medikamenten in der Entwicklung zur Behandlung von Neuroinflammationen. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, die Diagnostik zu verbessern, Erkenntnisse über die Auswirkungen des Alterns zu gewinnen, die Entdeckung von Medikamenten zu beschleunigen und therapeutische Angriffspunkte für Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen zu identifizieren. Die Organoidmodelle könnten auch eine Möglichkeit bieten, vorherzusagen, wie sich eine ausgedehnte Raumfahrt auf das Gehirn auswirkt, und die Entwicklung von Gegenmaßnahmen unterstützen.
Pflanzen vor Stressfaktoren aus der Raumfahrt schützen
Pflanzen können auf Langzeitmissionen zum Mond und Mars als Nahrungsquelle dienen und andere lebenserhaltende Dienste leisten. Die Studie über Pflanzenreaktionen auf den Stress durch Mikrogravitation und hohe ultraviolette Strahlung im Weltraum (Pflanzen-UV-B) untersucht, wie sich Stress durch Mikrogravitation, UV-Strahlung und die Kombination beider auf Pflanzen auf molekularer, zellulärer und gesamter Organismusebene auswirken. Die Ergebnisse könnten das Verständnis des Pflanzenwachstums im Weltraum verbessern und Verbesserungen bei Pflanzenanbautechnologien für zukünftige Missionen unterstützen.
Flüssigkeitsverschiebungen umkehren
Schwerelosigkeit führt dazu, dass Flüssigkeiten im Körper in Richtung Kopf wandern, was neben anderen Gesundheitsproblemen zu Veränderungen der Augenstruktur und des Sehvermögens führen kann, die als Spaceflight Associated Neuro-ocular Syndrome (SANS) bekannt sind. „Mitigating Headward Fluid Shifts with Veno-constrictive Thigh Cuffs While Spaceflight (Thigh Cuff)“ untersucht, ob Oberschenkel-Druckmanschetten eine einfache Möglichkeit sein könnten, dieser Verschiebung der Körperflüssigkeiten entgegenzuwirken und dazu beizutragen, Astronauten bei zukünftigen Missionen zum Mond und zum Mars vor SANS und anderen Problemen zu schützen . Oberschenkelmanschetten könnten auch dazu beitragen, Probleme von Patienten auf der Erde zu behandeln oder ihnen vorzubeugen, die an Erkrankungen leiden, die zu Flüssigkeitsansammlungen im Kopf führen, wie etwa längere Bettruhe und Krankheiten.
Unglaubliche essbare Algen
Arthrospira-C (Art-C), eine Untersuchung der ESA (Europäische Weltraumorganisation), analysiert, wie das Cyanobakterium Limnospira auf Raumfahrtbedingungen reagiert und ob es im Weltraum die gleiche Menge und Qualität an Sauerstoff und Biomasse produziert wie auf der Erde. Diese Mikroalgen, auch Spirulina genannt, könnten genutzt werden, um von Astronauten ausgeatmetes Kohlendioxid zu entfernen, das in einem geschlossenen Raumschiff giftig werden kann, und um Sauerstoff und frische Nahrung als Teil von Lebenserhaltungssystemen auf künftigen Missionen zu produzieren.
Korrekte Vorhersagen der Sauerstoff- und Biomasseausbeute sind entscheidend für die Gestaltung von Lebenserhaltungssystemen, die Bioprozesse nutzen. Spirulina hat nachweislich auch strahlenschützende Eigenschaften und der Verzehr könnte dazu beitragen, Raumfahrer vor kosmischer Strahlung zu schützen und gesundes Gewebe von Patienten zu erhalten, die sich auf der Erde einer Strahlenbehandlung unterziehen.