Una fiala dall'indagine Lyophilization-2, che esamina gli effetti della gravità sulla liofilizzazione, o liofilizzazione, un metodo comune per la formulazione di prodotti farmaceutici con stabilità chimica e fisica migliorata. Credito:NASA
Una serie di esperimenti scientifici della Stazione Spaziale Internazionale tornerà presto sulla Terra a bordo della 22a missione di servizi di rifornimento commerciale SpaceX per la NASA. Gli scienziati sul campo non vedono l'ora di riavere i loro esperimenti entro poche ore, un vantaggio che potrebbe fornire risultati migliori. Dragon si sgancia dalla stazione spaziale il 7 luglio.
La combinazione di una riprogettazione del veicolo spaziale che consente uno scarico più rapido della ricerca e la posizione dell'ammaraggio vicino al Kennedy Space Center della NASA in Florida rende possibile restituire agli scienziati esperimenti sensibili al tempo molto più velocemente. Inoltre, La struttura di elaborazione della stazione spaziale di Kennedy ospita laboratori di livello mondiale che offrono strumenti e spazio di lavoro per raccogliere dati e analizzare campioni. Gli scienziati possono guardare gli esperimenti immediatamente, prima che la gravità abbia la possibilità di avere pieno effetto, e follow-up con analisi più approfondite presso i loro laboratori domestici.
"Essere in grado di eseguire controlli a terra ed elaborare campioni di volo nello stesso luogo utilizzando lo stesso hardware riduce la variabilità, "dice Nathaniel Szewczyk, un ricercatore presso l'Università dell'Ohio e un investigatore principale per una delle indagini di ritorno, MME-2.
Quella coerenza è la chiave, osserva Luciana Rinaudi Marron, un co-investigatore presso Colgate-Palmolive per lo studio Oral Biofilms in Space. "L'esecuzione simultanea di analisi su tutti i campioni elimina molta variabilità dovuta al fatto che persone diverse preparano e analizzano i campioni in luoghi diversi. Aiuta davvero a eliminare le fonti di errore".
Esplora alcuni degli esperimenti rapidi che tornano sulla Terra a bordo della capsula Dragon:
L'astronauta dell'ESA Thomas Pesquet installa MME-2, che testa una serie di farmaci per vedere se possono migliorare la salute nello spazio e possibilmente portare a nuovi bersagli terapeutici da esaminare sulla Terra. Credito:NASA
Mantenere le cose fresche
La liofilizzazione-2 esamina come la gravità influisce sui materiali liofilizzati. Formulazione di prodotti farmaceutici mediante liofilizzazione, o liofilizzazione, migliora la loro stabilità e durata e potrebbe consentire la conservazione a lungo termine di farmaci e altre risorse in future missioni spaziali di lunga durata. Sulla terra, il processo porta alla formazione di strati con differenze strutturali, e questa indagine esamina se la gravità è la causa.
Questi materiali saranno congelati sulla stazione spaziale e portati giù congelati. Secondo l'investigatore principale Jeremy Hinds di Eli Lilly and Company, il tempismo in questo processo è fondamentale. "Ho bisogno di riceverli in quello stato congelato. Se si sciolgono, tutte le informazioni catturate nel processo di congelamento sono sparite. Il tempo prolungato consente a qualsiasi cosa come il calore o l'umidità di modificare lo stato fisico del materiale. Vogliamo il miglior risultato che possiamo ottenere da questo esperimento, e il tempismo è un pezzo critico."
I risultati alla fine possono portare a processi di liofilizzazione migliorati per l'industria farmaceutica e di altro tipo. "È importante eseguire la tecnica di liofilizzazione fuori dalla Terra, " aggiunge Hinds. "Se troviamo che condurre il processo nello spazio ci offre un vantaggio in termini di prestazioni, Per esempio, potrebbe essere la chiave per un futuro farmaco".
Il team di Colgate Palmolive si è riunito per il lancio di giugno di Oral Biofilms in Space a bordo della missione di rifornimento SpaceX-22. Da sinistra a destra:Shengjie (Patrick) Zhai, Paul Galloway, Duro M Trivedi, Jeffrey Ebersole, Carlo Daep, Luciana Rinaudi Marron, Shawn Stephens. Credito:Colgate-Palmolive OBIS Team
Studiare i vermi per migliorare la salute
MME-2 verifica se una serie di farmaci per migliorare l'energia cellulare e l'efficienza muscolare può migliorare la salute generale nello spazio e il ruolo di una molecola specifica nei cambiamenti nella salute umana osservati durante il volo spaziale. L'indagine dell'ESA (Agenzia spaziale europea) utilizza i vermi C. elegans e amplia gli esperimenti precedenti che utilizzavano questo organismo modello per studiare i cambiamenti genetici nello spazio. Molti cambiamenti di salute osservati nello spazio assomigliano a quelli sperimentati con l'invecchiamento a terra, e questi farmaci potrebbero anche portare a nuovi bersagli terapeutici da studiare sulla Terra.
Spalancare
Oral Biofilms in Space studia come la gravità influisce sulla struttura, composizione, e l'attività dei batteri orali in presenza di comuni agenti per l'igiene orale. I risultati potrebbero supportare lo sviluppo di trattamenti per combattere malattie orali come carie, gengivite, e parodontite e forniscono informazioni su come la microgravità influisce sul microbioma di altre superfici del corpo. Mantenere la salute orale è fondamentale nelle future missioni spaziali di lunga durata sulla Luna o su Marte, e il progetto potrebbe portare a trattamenti per le malattie orali sulla Terra.
La nave cargo Dragon nella 22a missione di rifornimento di SpaceX si avvicina alla Stazione Spaziale Internazionale con il muso aperto, rivelando il portello e il cono di attracco anteriore. Credito:NASA
"Stiamo esaminando il meccanismo molecolare della malattia e il modo in cui i nostri prodotti per l'igiene orale sono in grado di intervenire. Qualsiasi lavoro molecolare è sensibile al tempo, perché stai guardando metaboliti e acidi nucleici e si degradano nel tempo. Così, prima li otteniamo, minore è il degrado, ", afferma il co-investigatore Harsh Trivedi.
La rapida inversione di tendenza consente inoltre agli investigatori di modificare un esperimento, imparare dal primo turno per pianificare il successivo, aggiunge il co-investigatore Carlo Daep. "Siamo lieti di riavere i campioni dalla stessa imbarcazione che li ha prelevati. Sarà emozionante vedere cosa succederà".
