Cientistas aguardam um grande impacto no Oceano Pacífico com o retorno de uma das naves Dragon mais repletas de pesquisas até hoje, concluindo a 34ª missão comercial de reabastecimento da SpaceX à Estação Espacial Internacional (ISS) para a NASA. Amostras biológicas e de materiais, além de hardware testado, estão voltando para equipes de pesquisa na Terra para análises adicionais, avançando o trabalho da NASA para preparar humanos para a exploração além da órbita terrestre baixa e para entregar benefícios de volta para casa.
Células minúsculas, grandes avanços para a saúde
A astronauta da NASA Jessica Meir prepara amostras na Life Sciences Glovebox para estudar como a ausência de peso afeta a coagulação do sangue e a função imunológica da tripulação para a investigação Megakaryocyte Flying-One.
NASA
Algumas das amostras que retornam são para a Hematopoietic Stem Cell Expansion in Space: Pathfinder Investigation (InSPA-StemCellEX-H2), que busca usar o ambiente de microgravidade para ampliar a produção de células-tronco. Na Terra, células-tronco do sangue produzidas em laboratório perdem a capacidade de formar diferentes tipos celulares, como células vermelhas e brancas do sangue, essenciais para tratar pacientes com certas doenças do sangue e cânceres. Em microgravidade, os pesquisadores acreditam que essa capacidade será preservada melhor, além de permitir o crescimento dessas células-tronco em maior quantidade. As amostras que retornam passarão por análises adicionais para determinar se os esforços baseados no espaço produzem maiores quantidades de células-tronco aprimoradas, adequadas para uso clínico.
A equipe por trás do experimento Streptococcus pneumoniae (Spn) Infection of Cardiac Tissue (MVP Cell-09) aguarda o retorno de tecidos cardíacos derivados de células-tronco que foram intencionalmente infectados com uma bactéria causadora de pneumonia, como parte de pesquisas contínuas em microgravidade. A pneumonia aumenta o risco de doenças cardíacas, que ainda não é totalmente compreendido. Como as bactérias tendem a se tornar mais ativas e virulentas em microgravidade, este experimento pode ampliar seus efeitos, tornando possível detectar respostas celulares que não podem ser observadas na Terra.
As amostras do Megakaryocyte Flying-One (MeF1) da NASA estão voltando à Terra para ajudar a entender como grandes células encontradas na medula óssea, conhecidas como megacariócitos, e as plaquetas que elas produzem se adaptam ao voo espacial. Megacariócitos e plaquetas desempenham papéis importantes na formação de coágulos sanguíneos e nas respostas imunológicas. As amostras que retornam, incluindo as coletadas de astronautas, podem mostrar como o sistema imunológico humano reage a bordo da estação espacial e ajudar a preparar missões futuras de exploração.
Impulsionando melhorias no projeto
O astronauta da NASA Mike Fincke e a astronauta da JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) Kimiya Yui trabalham em hardware para a investigação Zero Boil-Off Tank.
NASA
Muitas naves espaciais usam propelentes criogênicos para propulsão, mas as variações de temperatura no espaço podem fazer esses propelentes extremamente frios evaporarem lentamente e escaparem do tanque, reduzindo a eficiência do combustível e complicando o planejamento da missão. A investigação Zero Boil-Off Tank Noncondensables (ZBOT-NC) a bordo da estação estuda como gases que não se condensam em líquidos em temperaturas frias afetam o controle de pressão e o comportamento dos fluidos em tanques de propelente. O hardware que retorna a bordo do Dragon, incluindo atuadores com dados de física de fluidos, pode ajudar a validar modelos e contribuir para o projeto de sistemas mais eficientes de armazenamento de propelente criogênico para missões de longa duração.
Amostras de pesquisa de semicondutores como parte da investigação In-Space Production of Semimetal-Semiconductor Composite Bulk Crystals in Microgravity (SUBSA-InSPA-SSCug) estão retornando à Terra para análises adicionais. Este estudo fabricou cristais de ligas de compósito entre semimetais e semicondutores no espaço, com aplicações em muitos tipos de eletrônicos, incluindo sensores e lasers. Os pesquisadores acreditam que a microgravidade pode permitir a produção de cristais significativamente maiores e de melhor qualidade, apoiando o desenvolvimento de tecnologias de semicondutores da próxima geração.
Uma combinação inovadora de pesquisas médicas
Células-tronco cultivadas ao longo de um material nanoestruturado inspirado em DNA na estação espacial como parte do DNA Nano Therapeutics-Mission 2, um precursor do DNA Nano Therapeutics-3.
University of Connecticut
A equipe de pesquisa do DNA Nano Therapeutics-3 da NASA receberá materiais minúsculos, montados no espaço a partir de DNA, que são combinados com medicamentos para criar tratamentos ativos contra câncer. Produzir esses tratamentos em microgravidade pode melhorar o desempenho deles no corpo. Esta pesquisa pode melhorar os resultados para pacientes ao ajudar terapias a alcançar tumores com mais eficiência, permanecer no organismo por mais tempo e melhorar a liberação do medicamento.
Também estão retornando modelos de tecidos do cérebro, coração, fígado e rim que foram testados com medicamentos inovadores baseados em RNA como parte da investigação InSPA-Sachi Nanoligomer da NASA. A microgravidade pode acelerar processos de envelhecimento e de doenças, oferecendo aos pesquisadores um ambiente único para observar com mais precisão o desempenho desses novos fármacos em diferentes órgãos antes dos ensaios clínicos.
A imagem à esquerda mostra diversos produtos derivados de madeira em diferentes formatos, e a imagem à direita mostra uma amostra desse mesmo material em um ambiente de laboratório na Terra. Esses produtos podem ter aplicações na área médica ao fornecer arcabouços para pacientes com ossos frágeis.
GreenBone Ortho
Amostras da investigação Green Bone da ESA (European Space Agency) estão retornando à Terra para ajudar a entender como células ósseas crescem e se desenvolvem em um novo arcabouço feito de madeira. Projetado para imitar um osso real, esse arcabouço foi testado em microgravidade para entender sua capacidade de curar defeitos e fraturas. Como viver em microgravidade simula condições como osteoporose, um distúrbio esquelético que afeta milhões de pessoas no mundo todo, os resultados podem ajudar no tratamento de pacientes com essas condições de ossos frágeis.
A equipe de pesquisa do 3D Bone Marrow Analog da NASA analisará os tecidos impressos em 3D que imitam partes da medula óssea e que estão retornando. O voo espacial pode causar mudanças semelhantes ao envelhecimento, incluindo perda de osso e de músculo. Para investigar possíveis contramedidas, esses modelos de tecido foram expostos a pequenas vibrações a bordo da estação espacial para simular exercícios. Após as amostras retornarem à Terra, os pesquisadores medirão formações minerais semelhantes às ósseas e observarão mudanças celulares e genéticas. As descobertas desta investigação podem ajudar a desenvolver novas estratégias para manter a saúde dos ossos e dos músculos dos astronautas durante futuras missões de longa duração.
Nos Estados Unidos, mais de 900.000 lesões na cartilagem do joelho ocorrem anualmente, e muitas exigem cirurgia. O InSPA-Auxilium Bioprinter-Cell Printing da NASA investiga como tratar essas lesões e está devolvendo amostras de tecido de cartilagem impressas em 3D a partir da estação espacial. Esta investigação usa o ambiente único de microgravidade do laboratório em órbita para imprimir em 3D tecidos de cartilagem com células distribuídas de forma mais uniforme do que aquelas impressas na Terra. Os resultados podem ajudar a produzir impressões de cartilagem de maior qualidade para tratar lesões articulares.
[Referência terminológica: orbit=órbita, spacecraft=nave espacial, astronaut=astronauta, mission=missão, gravity=gravidade, space station=estação espacial, low Earth orbit=órbita terrestre baixa, International Space Station=Estação Espacial Internacional, astronauts=astronautas, missions=missões, low earth orbit=órbita baixa terrestre, crew=tripulação, propellant=propelente]