A proteína TM4SF1 (verde) produzida em grandes quantidades pelas células endoteliais, que revestem os vasos sanguíneos do corpo. Um novo experimento de estação espacial investiga o crescimento de células endoteliais e sua reação a um medicamento antitumoral.
(Imagem: © Angiex)
A SpaceX tem como alvo 29 de junho como a data de lançamento de sua próxima missão de reabastecimento de carga na Estação Espacial Internacional. Às 5:41 da manhã (EST) (0941 GMT), um navio de carga Dragon usado anteriormente decolará da Estação da Força Aérea de Cabo Canaveral, transportando um novo lote de experimentos de pesquisa e suprimentos para o posto avançado orbital.
Este voo marcará o 12º lançamento deste ano para a SpaceX e sua 15ª missão geral de reabastecimento de carga. Em uma teleconferência de mídia em 11 de junho, a NASA forneceu uma prévia das cargas úteis de pesquisa que devem ser entregues à estação no final deste mês.
"A pesquisa aqui apresentada hoje representa apenas algumas das centenas de experimentos que serão apoiados por essa missão de reabastecimento de carga", disse David Brady, cientista assistente do Programa Internacional de Estações Espaciais no Johnson Space Center da NASA, durante a teleconferência. [Estação Espacial Internacional: Dentro e Fora (Infográfico)]
Aqui estão algumas das estranhas ciências a bordo da sonda Dragon, que incluem um novo medicamento contra o câncer, uma investigação sobre roedores e uma análise de como as algas e as bactérias reagem ao ambiente espacial. (Além disso, eles estão enviando uma bola dróide flutuante amigável.
Segmentação de tumores
Paul Jaminet, um ex-astrofísico de Harvard que se tornou empresário, e seu principal cientista, Shou-Ching Jaminet, esperam testar o que poderia ser um avanço significativo no tratamento de câncer. O experimento, apelidado de Angiex, explora como as células endoteliais - ou seja, as células que revestem os vasos sanguíneos do corpo - respondem não apenas à microgravidade, mas também a um novo medicamento direcionado a tumores.
No terreno, a terapia provou ser incrivelmente eficaz em ratos. A droga não só atinge tumores, mas também os vasos sanguíneos que os sustentam. Assim como as células saudáveis nos casos de ataque cardíaco ou derrame, quando os vasos sanguíneos conectados a um tumor morrem, o tumor morre junto com ele.
Apesar de seu sucesso comprovado, uma das maiores preocupações com o medicamento é a segurança. Por atingir os tumores e os vasos sanguíneos que os sustentam, os pesquisadores querem garantir que eles não danifiquem os vasos sanguíneos saudáveis no processo. "Queremos muito curar o câncer das pessoas, mas não queremos que elas morram devido a doenças cardiovasculares do nosso medicamento", explicou Jaminet.
Um dos desafios é que não existe um bom modelo de cultura celular in vitro para vasos sanguíneos. Portanto, para entender como os vasos sanguíneos funcionam, você deve fazer estudos in vivo em animais vivos. "E você não pode ver muito bem o interior das células", disse Jaminet. E é aí que a estação espacial entra em cena - quando esse tipo de célula é cultivada em microgravidade, ela age mais como as de vasos sanguíneos reais no solo, de acordo com a página do projeto da NASA.
Trabalhos anteriores mostraram que as células endoteliais não crescem muito bem no espaço. Portanto, esse experimento explorará ainda mais como as células endoteliais crescem em um ambiente de microgravidade e medirá como essas células respondem ao tratamento.
"Vamos tratar essas células no espaço com nossa droga. Podemos ver se a resposta à droga é diferente em microgravidade do que no solo", disse Jaminet durante a teleconferência. "E se for, isso seria uma biologia realmente interessante".
Adaptação ao voo espacial
Como parte da missão CRS-15, uma tripulação de 20 valentes moustronauts voará para a estação espacial, a fim de ajudar os pesquisadores a entender melhor a conexão cérebro-intestino. Os pesquisadores sabem que a população de bactérias no seu intestino tem um impacto na sua saúde geral. À medida que as missões se tornam mais longas e a humanidade se aventura mais no espaço, é essencial que entendamos como o voo espacial afeta o microbioma dos seres humanos.
Fred Turek e Martha Vitaterna, pesquisadores da Northwestern University, são os principais pesquisadores da missão Rhodent Research-7, que explorará como o ambiente espacial afeta a comunidade de microorganismos - denominada microbiota - no trato gastrointestinal de ratos.
"É difícil imaginar como você pode se empolgar com as amostras fecais", brincou Vitaterna durante a teleconferência. "Mas acredite, estamos realmente empolgados com as amostras fecais". Ela continuou explicando que examinar bactérias em amostras fecais é uma boa maneira de mapear os tipos de bactérias que estão no próprio intestino.
Este é o experimento de voo espacial mais longo para roedores até o momento, permitindo que os pesquisadores analisem quais são as mudanças de longo prazo em resposta ao voo espacial. Mas eles não estão apenas olhando para o microbioma do trato gastrointestinal. Eles também estarão analisando uma variedade de outros sistemas fisiológicos conhecidos por responder ou influenciar a resposta do microbioma intestinal - como o sistema imunológico, o metabolismo e o ritmo circadiano, o último dos quais estimula o sono.
Os pesquisadores disseram que esperam que este estudo forneça uma imagem mais abrangente de como esses diferentes sistemas interagem e como eles respondem ao ambiente espacial. [Por que enviamos animais ao espaço?]
Espaço futuro comida
À medida que as missões se tornam mais longas e nos aventuramos mais longe no espaço, as equipes precisarão ser capazes de cultivar seus próprios alimentos. Isso reduziria os suprimentos que eles teriam que trazer e também traz benefícios à saúde. Com a adição das câmaras de crescimento vegetal Veggie na estação espacial, a NASA tem uma maneira de garantir que as equipes tenham acesso a alimentos frescos, que até agora consistiam predominantemente de alface.
Mas isso pode mudar em breve depois que Mark Settles, da Universidade da Flórida, enviar uma remessa de Space Algae para o posto avançado em órbita.
Por que algas? Além de ser uma fonte potencial de alimento, as algas também são úteis como matéria-prima de base biológica (o que significa que a planta pode ser usada na fabricação de materiais como plástico e papel), disseram os pesquisadores.
As algas são incrivelmente eficientes no uso de condições de luz de baixa intensidade para fotossíntese - perfeitas para o cultivo em órbita. Porém, existe uma grande preocupação: a maioria das espécies de algas cresce melhor em líquido, mas os líquidos não se comportam da mesma forma no espaço que na Terra.
Settles explicou que a tripulação tentará cultivar várias linhagens de algas em sacos plásticos respiráveis dentro das câmaras de crescimento vegetal Veggie já a bordo da estação espacial. Amostras de algas vivas serão devolvidas à Terra no final da missão, para que a equipe possa estudar e identificar quais genes ajudam as algas a crescer melhor em microgravidade. Ao identificar os genes associados a um crescimento mais rápido, eles esperam eventualmente projetar as algas para a produção em massa no espaço. [Plantas no espaço: fotos de astronautas de jardinagem]
Tratamento de resíduos mais eficaz
Como parte do experimento Micro-12, John Hogan e outros cientistas do Ames Research Center da NASA estão enviando um lote de Shewanella bactérias para a estação espacial. Onipresente em todo o corpo, Shewanella as bactérias não causam danos aos astronautas; eles são comumente encontrados em locais como o trato digestivo e na superfície dos dentes.
Esses organismos podem crescer com eletrodos de metal e converter resíduos orgânicos (como a urina) em energia elétrica. Hogan disse que a pesquisa em tecnologias de células de combustível microbianas, incluindo o trabalho em seu laboratório, está desenvolvendo maneiras de tratar as águas residuais e, ao mesmo tempo, produzindo eletricidade para alimentar esse processo.
Este experimento não apenas explorará como Shewanella executa em microgravidade, mas também analisará como os biofilmes - o formato em que Shewanella vai crescer - reagir ao ambiente espacial. Graças a um conjunto de câmeras especiais, os pesquisadores terão acesso a uma visualização 3D do biofilme e poderão monitorar quaisquer alterações.
Por que a NASA está tão interessada nesses organismos? As células de combustível microbianas são uma excelente maneira de tratar águas residuais. Eles podem compensar as necessidades de energia produzindo eletricidade simultaneamente enquanto processam resíduos. À medida que os humanos embarcam em futuras missões de longa duração, eles precisarão de um maior grau de auto-sustentabilidade. Os processos com assistência microbiana podem ajudar a fornecer isso, disseram os pesquisadores.
