Modul Orion při misi Artemis II ponese nejen astronauty, ale i lidskou kostní dřeň na čipech. Projekt AVATAR má odhalit, jak vesmírné podmínky ovlivňují imunitu a otevřít cestu k bezpečnějším misím i pokroku v personalizované medicíně.
Když se modul Orion vydá s posádkou mise Artemis II k Měsíci, ponese víc než jen astronauty – bude mít na palubě i fragmenty jejich kostní dřeně. Projekt AVATAR, průkopnická iniciativa NASA, chce pomocí „orgánů na čipu“ zjistit, jak vesmír ovlivňuje imunitu, krvetvorbu a zdraví lidí. Tato technologie nejen pomůže chránit astronauty před radiací, ale slibuje i revoluci v personalizované medicíně na Zemi.
Až modul Orion odstartuje k Měsíci v rámci mise Artemis II, neponese pouze první astronauty, kteří se po více než 50 letech vrátí na oběžnou dráhu družice. Ponese také velmi zvláštní náklad: fragmenty lidské tkáně obsažené v malých čipech. Jedná se o projekt AVATAR, průkopnickou iniciativu NASA, která se snaží pochopit, jak měsíční prostředí mění základní biologické procesy, jako je tvorba krevních buněk a imunitní reakce.
Cílem projektu AVATAR (Advanced Validation of Autonomous Tissue Analog Research) je předvídat biologické účinky kosmického záření a mikrogravitace na budoucí vesmírné cestovatele. Podle informačního listu, který v září 2025 vydalo oddělení biologických a fyzikálních věd NASA, bude studie analyzovat, „jak měsíční prostředí mění kostní dřeň a schopnost organismu udržovat zdravý imunitní systém“.
Orgány na čipu: Jak funguje projekt NASA
Jádro projektu AVATAR spočívá v technologii orgánů na čipu (organ-on-a-chip , OOC), což je bioinženýrský nástroj, který kondenzuje funkce lidských orgánů do mikropřístrojů o velikosti USB klíčenky. Tyto čipy reprodukují strukturu a chování živých tkání s vysokou přesností, což umožňuje studovat jejich reakce na extrémní podněty nebo prostředí bez nutnosti používat zvířecí modely.
V tomto případě bude každý čip obsahovat kostní dřeň vypěstovanou z vlastních buněk astronautů. Během cesty na Měsíc budou tyto tkáně vystaveny reálnému kosmickému záření a změnám gravitace, což umožní vyhodnotit jejich chování bez rizika pro členy posádky. Po návratu Orionu budou čipy analyzovány v pozemských laboratořích pomocí technik sekvenování RNA na úrovni jednotlivých buněk, aby se zjistily změny v genové expresi nebo opravách DNA.
NASA zdůrazňuje, že tato metodika představuje změnu paradigmatu: pomocí přizpůsobené tkáně bude možné odhalit individuální rozdíly v náchylnosti k poškození a navrhnout přesnější ochranné strategie. Podle slov Lisy Carnellové, ředitelky biologického oddělení agentury, „bude mít každý astronaut svého vlastního biologického avatara, miniaturní kopii, která nám umožní předvídat, jak jeho tělo reaguje ve vesmíru“.
Co bude AVATAR měřit a proč je to důležité
Projekt se zaměří zejména na kostní dřeň, tkáň zodpovědnou za tvorbu červených krvinek, bílých krvinek a krevních destiček. Její citlivost na záření z ní činí vynikající indikátor biologického poškození. Změny v krvetvorbě, tedy tvorbě krvinek, mohou ohrozit imunitní systém a zvýšit zranitelnost vůči infekcím, což je kritické při dlouhodobých misích, kde není k dispozici okamžitá lékařská pomoc.
Cílem projektu AVATAR je kvantifikovat tyto účinky a porovnat je s pozemskými modely, aby bylo možné vyvinout personalizovaná biomedicínská protiopatření: léky, doplňky stravy nebo cvičební postupy, které zmírní úbytek kostní hmoty a poškození imunity.
Iniciativa vzniká v souvislosti s takzvanými „pěti nebezpečími vesmíru“, která NASA identifikuje pro své posádky: radiace, izolace, mikrogravitace, vzdálenost od Země a omezené lékařské zdroje. Každý z těchto faktorů má kumulativní dopad na lidský organismus a agentura je chce přesně změřit, než se pustí do ještě delších misí, jako je například budoucí cesta na Mars.
Společné úsilí agentur a společností
AVATAR je výsledkem spolupráce NASA, Úřadu pro pokročilý biomedicínský výzkum a vývoj (BARDA) amerického ministerstva zdravotnictví, Národního centra pro rozvoj translačních věd (NCATS) NIH a biotechnologických společností, jako jsou Space Tango a Emulate, které se specializují na výzkum mikrogravitace a systémy OOC.
Tato součinnost veřejného a soukromého sektoru podle agentury umožní ověřit biologické modely, které nelze replikovat na Zemi. Výsledky letu Artemis II budou klíčové pro rozhodnutí, zda tuto technologii rozšířit na další tkáně, jako je srdce, mozek nebo kůže, při budoucích misích.
Zdroj: Youtube.com
Vedoucí projektu si uvědomují, že kromě vesmíru může AVATAR urychlit vývoj personalizované medicíny na Zemi. Orgánové čipy umožní testovat léky přímo na lidské tkáni, aniž by byli pacienti vystaveni riziku, čímž se omezí používání laboratorních zvířat a zkrátí se doba schvalování nových léčebných postupů.
Podle Národního institutu zdraví (NIH) by tento přístup mohl změnit způsob navrhování terapií rakoviny, autoimunitních nebo degenerativních onemocnění, protože každý čip funguje jako „miniaturní“ verze pacienta.
Pokud výsledky potvrdí jejich účinnost, mohli by se lidští „avataři“ stát standardem pro ochranu zdraví lunárních a marťanských posádek. Podle Carnellových slov je „pochopení toho, jak se lidské tělo mění mimo Zemi, nezbytné pro život mimo Zemi“.
Vliv radiace a mikrogravitace na lidské tělo
Kosmické záření je jednou z největších hrozeb pro astronauty. Mimo ochranu magnetického pole Země může vystavení záření způsobit významné poškození DNA, což zvyšuje riziko vzniku rakoviny a dalších onemocnění. Mikrogravitace zase ovlivňuje hustotu kostí a svalů a může změnit kardiovaskulární systém. Tyto extrémní podmínky vyžadují důkladné znalosti, aby byla zajištěna dlouhodobá bezpečnost vesmírných misí.
V tomto smyslu by AVATAR mohl poskytnout zásadní údaje pro vývoj účinnějších ochranných štítů a preventivní léčby pro astronauty. Schopnost předvídat, jak různí jedinci na tyto podmínky reagují, je rovněž zásadní pro plánování pilotovaných misí na Mars, kde budou astronauti těmto podmínkám vystaveni mnohem delší dobu.
Budoucnost průzkumu vesmíru a personalizované medicíny
Projekt AVATAR představuje nejen průlom v oblasti průzkumu vesmíru, ale mohl by také způsobit revoluci v personalizované medicíně na Zemi. Možnost vytvořit přesné modely lidských orgánů na čipech umožní vědcům testovat nové léky a léčebné postupy v kontrolovaném prostředí, což urychlí proces vývoje a schvalování nových léků.
Technologie orgánů na čipu by navíc mohla být využita ke studiu vzácných onemocnění a personalizaci léčby pro jednotlivé pacienty, což by znamenalo významný posun v přístupu k moderní medicíně. S rozvojem technologie bychom se mohli dočkat budoucnosti, kdy bude léčba přizpůsobena konkrétně genetické a biologické výbavě každého pacienta, což výrazně zlepší zdravotní výsledky.
Úspěch projektu AVATAR by mohl připravit půdu pro budoucí výzkum v oblasti vesmírné biologie a personalizované medicíny a poskytnout model, jak mohou vesmírné agentury a výzkumné instituce spolupracovat při řešení problémů spojených s výzkumem vesmíru a zlepšováním lidského zdraví.
Techzpravy.cz
Mobify.cz|
NESPECHEJ.cz|
FAJNTIP.cz|
Trendy svět|
Volty|
KINOTIP2.cz|
SvětFormule.cz|
Naše zahrada|
Náš dům|
Epeníze|
Kód Enigma|
Zprávy - Aktuálně.cz|