アルテミス II、前例のない実験で宇宙飛行士の骨髄チップを宇宙に持ち出す

アルテミス II ミッションでは、宇宙飛行士自身が提供した骨髄細胞から開発された 4 つの人間の臓器チップが宇宙に輸送されました。これらのデバイスはフラッシュドライブほどの大きさで、NASAのリード・ワイズマン、ビクター・グローバー、クリスティーナ・コッホ、カナダ宇宙機関のジェレミー・ハンセンからなる乗組員とともに、オリオン・カプセル内の三角形のコンテナ内を移動した。

AVATAR 実験は、深宇宙で放射線や微小重力に対して組織がどのように反応するかをリアルタイムで記録することを目指しています。このチップは生物学的アバターとして機能し、帰還後の検査だけに頼らずに細胞の変化を詳細に観察できるようになります。

• このチップは、乗組員 4 名から提供された血小板サンプルから抽出された前駆細胞を使用して作成されました。
• 主な焦点は、放射線被ばくに敏感な臓器である骨髄の免疫反応にあります。
• ミッション終了後、チップの半分は比較対照として地上に残されました。

臓器チップは人体の反応をシミュレートします

研究者らは、旅行中に組織変化がいつどこで起こるかを正確に特定することを目指している。この技術では、単一細胞 RNA シーケンスを使用して、各サンプル内の数千の遺伝子を分析します。この方法では、従来の飛行後の乗組員検査よりも詳細なデータが得られます。

骨髄の選択は、血球の生成における骨髄の機能と、宇宙放射線などの DNA に損傷を与える物質に対する感受性によって正当化されます。この結果は、極限状態で免疫系がどのように反応するかを示す可能性があります。

乗務員は飛行中に追加データを収集します

チップが組織の変化を記録している間、宇宙飛行士は放射線センサーとバイタルサインを追跡するデバイスを使って継続的にモニタリングを行っています。唾液サンプルとその他のバイオマーカーは、潜伏ウイルスの再活性化の可能性を評価するために、ミッションのさまざまな段階で収集されます。

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一連の実験では、睡眠、認知、バランスなどの側面もカバーされています。これらすべての記録は、深宇宙が人体に及ぼす影響のより完全な全体像を構築するのに役立ちます。

オリオン座には、月の周回ルートに沿って蓄積された放射性物質の被ばく量を測定する装置も搭載されています。このデータは、旅の終わりにチップの分析と相互参照されます。

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将来のミッションに向けた AVATAR 研究の目標

チップは実験室での分析のために地球に戻り、宇宙にさらされた組織と地上条件下で保管された対照サンプルを比較します。科学者たちは、放射線と無重力の組み合わせによって引き起こされる変化を正確にマッピングしたいと考えています。

この情報は、長期旅行中に健康を守るための個別の治療法を開発するための基礎となります。骨髄は免疫学的ストレスの早期指標として機能し、予防的介入を促進します。

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帰国後の再適応モニタリング

着水後、乗組員は可動性、筋力、地球の重力への適応などの詳細な評価を受けることになる。プロトコールには、軌道上で得られた記録を補完する視覚および神経機能検査が含まれます。

この実験は、有人宇宙飛行の標準化された測定を行う広範なプログラムの一部である。蓄積されたデータは、月面基地での長期滞在や惑星間旅行の計画に貢献します。

宇宙研究における技術の進歩

Organ-on-a-chip テクノロジーにより、栄養素を供給し、老廃物を除去するマイクロ流体チャネルを通じて組織を生かし続けることができます。このシステムはミッション中、摂氏 37 度近くの一定温度を維持します。

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このアプローチは、各宇宙飛行士に対する宇宙の影響を個別に理解するための重要な一歩となります。最初の結果は、オリオンカプセルの帰還後数か月以内に発表されるはずです。