Η NASA ετοιμάζεται να κάνει ένα άλμα όχι μόνο στη διαστημική εξερεύνηση, αλλά και στην κατανόηση της ανθρώπινης υγείας εκτός Γης. Με την αποστολή Artemis II, που προγραμματίζεται για το επόμενο έτος, η υπηρεσία σχεδιάζει να στείλει στο Διάστημα όχι μόνο αστροναύτες, αλλά και... μικροσκοπικές εκδοχές τους, τοποθετημένες πάνω σε ειδικά βιολογικά τσιπ.
Η πρωτοποριακή αυτή ιδέα, γνωστή ως AVATAR project (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response), βασίζεται στη χρήση δειγμάτων ιστών από τους ίδιους τους αστροναύτες. Τα δείγματα θα τοποθετηθούν πάνω σε μικροσκοπικές πλατφόρμες – «όργανα σε τσιπ» – που θα εκτεθούν στις ίδιες ακριβώς συνθήκες με το πλήρωμα, όπως η ακτινοβολία και η έλλειψη βαρύτητας. Στόχος είναι να καταγραφούν σε πραγματικό χρόνο οι επιπτώσεις του διαστημικού περιβάλλοντος στον ανθρώπινο οργανισμό, χωρίς να τίθεται σε κίνδυνο η ζωή των μελών του πληρώματος.
Σύμφωνα με τη Lisa Carnell, διευθύντρια του τμήματος Biological and Physical Sciences της NASA, κάθε αστροναύτης της αποστολής θα «δημιουργήσει» τη δική του μικρογραφία, καθώς θα συμβάλει με κύτταρα από το μυελό των οστών του. «Για το Artemis II, κάθε μέλος του πληρώματος θα έχει το δικό του AVATAR – ένα μοντέλο μυελού των οστών φτιαγμένο από τα δικά του κύτταρα», δήλωσε. Οι μικροσκοπικοί αυτοί «ψηφιακοί δίδυμοι» θα επιβαίνουν στην κάψουλα Orion και θα συλλέγουν πολύτιμα δεδομένα για τη φυσιολογία του οργανισμού σε συνθήκες βαθιάς διαστημικής πτήσης.
Η τεχνολογία «organ-on-a-chip» δεν είναι καινούργια, καθώς χρησιμοποιείται ήδη στη γη για την προσομοίωση λειτουργιών ανθρώπινων οργάνων σε ελεγχόμενο περιβάλλον. Ωστόσο, είναι η πρώτη φορά που τέτοια δείγματα θα ταξιδέψουν μαζί με το πλήρωμά τους, δημιουργώντας έναν ζωντανό δεσμό μεταξύ αστροναύτη και εργαστηριακού μοντέλου. Μελλοντικά, η NASA σκοπεύει να επεκτείνει το πρόγραμμα, δημιουργώντας μια «βιβλιοθήκη» ιστών από διάφορα όργανα – καρδιά, ήπαρ, εγκέφαλο – για να ελέγχει πώς επηρεάζονται από την ακτινοβολία και τη μικροβαρύτητα.
Το εγχείρημα AVATAR αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης στρατηγικής για την κατανόηση των κινδύνων που αντιμετωπίζει ο άνθρωπος στο Διάστημα. Ο Steve Platts, επικεφαλής επιστήμονας του Human Research Program της NASA, εξηγεί ότι έχουν εντοπιστεί πέντε κύριοι παράγοντες που απειλούν την υγεία των αστροναυτών: η κοσμική ακτινοβολία, η απομόνωση, η απόσταση από υποστήριξη και ιατρική περίθαλψη, η έλλειψη βαρύτητας και η παραμονή σε κλειστά, αφιλόξενα περιβάλλοντα. «Η ζωή σε ένα μικρό, θορυβώδες και συχνά δυσάρεστο όχημα, όπου ο ύπνος είναι δύσκολος, αποτελεί από μόνη της πρόκληση», σημειώνει χαρακτηριστικά.
Οι συνέπειες της παρατεταμένης παραμονής στο Διάστημα έχουν γίνει σαφείς εδώ και δεκαετίες. Η απώλεια οστικής μάζας, οι μεταβολές στην όραση, η εξασθένιση της καρδιακής λειτουργίας και η εμφάνιση διαταραχών του μεταβολισμού είναι μερικά μόνο από τα προβλήματα που καταγράφονται. Το πρόγραμμα Artemis προσφέρει μια μοναδική ευκαιρία να μελετηθούν αυτά τα φαινόμενα με μεγαλύτερη ακρίβεια, μέσα από πειράματα όπως το AVATAR και το λεγόμενο “Standard Measures”, το οποίο περιλαμβάνει βασικές ιατρικές εξετάσεις – πίεση, καρδιακό ρυθμό, δείγματα αίματος και ούρων – όπως ακριβώς σε έναν ετήσιο ιατρικό έλεγχο.
Τα δεδομένα που θα προκύψουν από αυτά τα πειράματα θα συμβάλουν στην ανάπτυξη μελλοντικών «αντιμέτρων» για την προστασία των πληρωμάτων. Στόχος της NASA είναι να μπορέσει κάποια στιγμή να στείλει πρώτα τα «avatars» σε αποστολές-προπομπούς, ώστε να μελετώνται οι επιπτώσεις του διαστημικού περιβάλλοντος προτού αποσταλούν πραγματικοί άνθρωποι. Έτσι, οι αποστολές προς τη Σελήνη, τον Άρη ή ακόμα και πιο μακριά, θα γίνουν ασφαλέστερες.
Η Carnell υπογραμμίζει ότι οι εφαρμογές της συγκεκριμένης τεχνολογίας δεν περιορίζονται στο Διάστημα. Η ανάπτυξη εξατομικευμένων «οργάνων σε τσιπ» θα μπορούσε να φέρει επανάσταση και στη γήινη ιατρική, επιτρέποντας στους γιατρούς να δοκιμάζουν θεραπείες σε ιστούς που προέρχονται από τον ίδιο τον ασθενή. «Πιστεύω πως αυτή η τεχνολογία θα αλλάξει ριζικά τον τρόπο που αντιλαμβανόμαστε την ιατρική», τονίζει, φανταζόμενη ένα μέλλον όπου κάθε άνθρωπος θα διαθέτει το δικό του AVATAR για εξατομικευμένες δοκιμές θεραπειών.
[via]
