ΕΝΑ ΠΕΙΡΑΜΑ ΜΕ ΚΥΤΤΑΡΑ ΑΣΤΡΟΝΑΥΤΩΝ ΣΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ ΙΣΩΣ ΑΛΛΑΞΕΙ ΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ

Μαζί με τους τέσσερις αστροναύτες, ταξίδεψαν στη Σελήνη και τέσσερα μικροτσίπ με κύτταρα μυελού των οστών τους. Σκοπός τους είναι να δώσουν απαντήσεις που μπορεί να φέρουν επανάσταση στα ιατρικά δεδομένα.

Ένα από τα ζητήματα που απασχόλησαν την ανθρωπότητα τις τελευταίες ημέρες ήταν η αποστολή Artemis II της NASA γύρω από τη Σελήνη από την 1η και έως τις 11 Απριλίου 2026. Πρόκειται για ένα ιστορικό ορόσημο, αφού ήταν η πρώτη επανδρωμένη πτήση που ταξίδεψε στη Σελήνη μισό αιώνα μετά το πρόγραμμα Apollo, μεταφέροντας στη Γη μια σειρά από πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τα πώς υποστηρίζεται η ανθρώπινη ζωή στο βαθύ διάστημα. Μία από αυτές, όπως φιλοδοξούν οι επιστήμονες, ενδέχεται να αναδιαμορφώσει και τον κόσμο της Ιατρικής.

Μαζί με τους τέσσερις αστροναύτες της κάψουλας Orion, ταξίδεψαν και τέσσερα μικροτσίπ, στο μέγεθος ενός USB stick, τα οποία περιείχαν κύτταρα από τον μυελό των οστών τους. Κάθε τσιπ αποτελεί ένα AVATAR (αρκτικόλεξο των λέξεων A Virtual Astronaut Tissue Analog Response, δηλαδή εικονική προσομοίωση της απόκρισης ιστών αστροναύτη) που, χρησιμοποιώντας μια πρωτοποριακή τεχνολογία, επιχειρεί να λειτουργήσει ως μοντέλο βασικών πτυχών της βιολογίας των τεσσάρων αυτών ανθρώπων.

Σκοπός είναι, μετά την επιστροφή των αστροναυτών στη Γη, να μελετηθεί πώς η κοσμική ακτινοβολία και η μικροβαρύτητα μπορεί να επηρεάζουν το ανθρώπινο σώμα σε κυτταρικό επίπεδο. Οι βιολόγοι που θα τα μελετήσουν –επιστήμονες Βιολογικά Εμπνευσμένης Μηχανικής του Ινστιτούτου Wyss του Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, που συνεργάζεται με τη NASA– θα πάρουν απαντήσεις ως προς το τι πραγματικά συνέβη στο σώμα των αστροναυτών όλες αυτές τις μέρες.

Ένα AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response). Emulate / NASA

Ελπίδα τους είναι ότι οι πληροφορίες αυτές θα χρησιμοποιηθούν για τη μοντελοποίηση διαφορετικών οργάνων, όπως οι πνεύμονες, το ήπαρ και η καρδιά. Στη συνέχεια, η NASA θα μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτά τα μοντέλα για να προβλέψει τις επιπτώσεις της παραμονής στο διάστημα στην υγεία, αλλά και για να προεπιλέξει εξατομικευμένα ιατρικά σχήματα είτε για την προστασία είτε για τη θεραπεία των αστροναυτών με βάση τη δική τους βιολογία.

Όπως εξηγεί η Λίζα Κάρνελ, διευθύντρια του Τμήματος Βιολογικών και Φυσικών Επιστημών της NASA, «νομίζω ότι αυτό θα μας ανοίξει με αμέτρητους τρόπους τον δρόμο για την κατανόηση της ακτινοβολίας και της μικροβαρύτητας, των επιπτώσεων δηλαδή της μερικής βαρύτητας στους ανθρώπους πριν τους στείλουμε στο διάστημα, ώστε να γνωρίζουμε τι συμβαίνει στα διαφορετικά συστήματα των οργάνων».

Η υγεία στο βαθύ διάστημα

Πολλά χρόνια τώρα οι επιστήμονες εργάζονται για την κατασκευή ανθρώπινων οργάνων σε ένα τσιπ. Η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να προσφέρει έναν καλύτερο τρόπο για να ελεγχθεί π.χ. η τοξικότητα ενός φαρμάκου, κάτι που μέχρι τώρα δοκιμαζόταν σε ζωικά μοντέλα τα οποία συχνά αποτύγχαναν να προβλέψουν τι συμβαίνει στην ανθρώπινη βιολογία.

Το πλήρωμα μέσα στο διαστημόπλοιο Orion. NASA via AP Photo

Στο διάστημα, τα τσιπ παρουσιάζουν μια νέα ευκαιρία σε ένα περιβάλλον με πολλές άγνωστες παραμέτρους. Το βαθύ διάστημα παρουσιάζει ιδιαίτερους κινδύνους για την υγεία, που είναι δύσκολο να μοντελοποιηθούν στη Γη. Το μαγνητικό πεδίο της Γης είναι ένας από αυτούς, όμως την ίδια ώρα υπάρχουν οι γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες, αλλά και επικίνδυνη ακτινοβολία από τις ηλιακές εκλάμψεις. Στην επιφάνεια της Σελήνης υπάρχει επίσης η λεγόμενη ακτινοβολία albedo, η οποία διεισδύει για μερικά μέτρα στην επιφάνεια και έπειτα αντανακλάται πίσω – οι επιστήμονες δεν είχαν μέχρι σήμερα δεδομένα για όλα αυτά.

Ειδικά για τον καρκίνο, στο μέλλον θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν εξατομικευμένα avatar για να ελέγξουν ποια συγκεκριμένη χημειοθεραπεία ή ακτινοθεραπεία λειτουργεί καλύτερα στον όγκο ενός ατόμου, μειώνοντας τις παρενέργειες και την τοξικότητα.

Στην αποστολή Artemis II, τα AVATAR μεταφέρθηκαν μέσα σε ειδική μονάδα, που τροφοδοτούνταν με μπαταρία, ρύθμιζε αυτόματα το περιβάλλον και παρείχε στα κύτταρα το απαραίτητο θρεπτικό υλικό σε όλη τη διάρκεια της πτήσης. Space Tango / NASA

Επιπλέον, τα μικροτσίπ μπορεί να δώσουν απαντήσεις και ως προς την επιταχυνόμενη γήρανση. Είναι ήδη γνωστό ότι οι διαστημικές πτήσεις επιταχύνουν ορισμένες διεργασίες, όπως η απώλεια οστικής μάζας και η δυσλειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος. Η μελέτη των τσιπ, λοιπόν, μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να εντοπίσουν νέες θεραπείες για παθήσεις που σχετίζονται με την ηλικία στη Γη σε πολύ μικρότερο χρόνο.

Απώτερος σκοπός των ερευνητών είναι κάποια μέρα να στείλουν έναν μεγάλο αριθμό μικροτσίπ προκειμένου να παρατηρήσουν τη διακύμανση στον τρόπο με τον οποίο το βαθύ διάστημα επηρεάζει την ανθρώπινη βιολογία ανάλογα με την ηλικία, το φύλο ή άλλα χαρακτηριστικά. Αυτός ήταν, άλλωστε, ο λόγος που επιλέχθηκε ως βιολογικό υλικό ο μυελός των οστών: είναι ευαίσθητος στην έκθεση σε ακτινοβολία και καθοριστικός στην παραγωγή ανοσοκυττάρων, προσφέροντας έναν αρκετά εξελιγμένο και ασφαλή τρόπο για να εξετάσουν οι επιστήμονες την επίδραση του διαστήματος στον ανθρώπινο ιστό.

Το πλήρωμα του Artemis II αμέσως μετά την προσγείωση του Orion, το Σάββατο 11 Απριλίου 2026 στο Ellington Field του Houston. Aπό αριστερά: Jeremy Hansen, Christina Koch, Victor Glover και Reid Wiseman. AP Photo Michael Wyke

Εξυπακούεται ότι στη Γη υπάρχει ένα ακόμα σετ τεσσάρων αντίστοιχων μικροτσίπ προκειμένου να μπορέσουν να γίνουν οι απαραίτητες συγκρίσεις με τα τέσσερα που ταξίδεψαν στο διάστημα. Η ανάλυσή τους θα γίνει στη Βοστώνη και τα αποτελέσματα θα κάνουν μήνες για να ανακοινωθούν.

Το μόνο σίγουρο, μετά την επιτυχή προσγείωση των αστροναυτών, είναι ότι τα τσιπ αυτά επέστρεψαν με ασφάλεια στους επιστήμονες, οι οποίοι έχουν ήδη ξεκινήσει να τα συγκρίνουν με το σετ εδάφους που φυλάσσεται στο Διαστημικό Κέντρο Κένεντι.

Σε επόμενη φάση οι επιστήμονες θα χαρτογραφήσουν τις αλλαγές στην έκφραση γονιδίων σε χιλιάδες μεμονωμένα κύτταρα, για να δουν ακριβώς πώς ανταποκρίθηκαν στην κοσμική ακτινοβολία. Στη συνέχεια, θα αντιστοιχίσουν τα δεδομένα του τσιπ με πραγματικά δείγματα αίματος που ελήφθησαν από τους αστροναύτες αμέσως μετά την προσγείωση, για να δουν αν τα AVATAR προέβλεψαν με ακρίβεια το εσωτερικό βιολογικό στρες του πληρώματος.

Όπως όλα δείχνουν, ο ιατρικός κόσμος θα έχει πολύ σημαντικές εξελίξεις τους επόμενους μήνες.