体の血管を覆う内皮細胞によって大量に産生されるタンパク質TM4SF1（緑色）。新しい宇宙ステーションの実験では、内皮細胞の成長と抗腫瘍薬に対するそれらの反応を調査しています。
（画像：©Angiex）
SpaceXは、国際宇宙ステーションへの次の貨物補給任務の打ち上げ日として6月29日を目標としています。午前5時41分（EST 0941 GMT）に、以前に使用されていたDragon貨物船がケープカナベラル空軍基地から離陸し、新しい実験実験と軌道前哨基地への補給を行います。
このフライトは、SpaceXの今年で12回目の打ち上げと、15回目の全体的な貨物補給任務となります。 6月11日のメディア電話会議で、NASAは今月末にステーションに配信される予定の研究ペイロードのプレビューを提供しました。
NASAのジョンソン宇宙センターの国際宇宙ステーションプログラムのアシスタントプログラムサイエンティスト、デイビッドブレイディ氏は電話会議中に、「本日ここに提示された研究は、この貨物補給任務によってサポートされる数百の実験のほんの一部を表している」と述べた。 [国際宇宙ステーション：内部と外部（インフォグラフィック）]
ドラゴン宇宙船に搭載された奇妙な科学のいくつかを見てみましょう。これには、新しい抗がん剤、げっ歯類の研究調査、藻類や細菌が宇宙環境にどのように反応するかが含まれています。 （さらに、彼らは友好的な浮遊ドロイドボールを送っています。
腫瘍のターゲティング
元ハーバードの天体物理学者であるポールジャミネットは起業家になり、彼の主任科学者、シューチンジャミネットは、癌の治療に関して重要な突破口になる可能性があることをテストしたいと考えています。 Angiexと呼ばれる彼らの実験では、内皮細胞（体の血管の内側を覆う細胞）が微小重力だけでなく、新しい腫瘍標的薬にもどのように反応するかを調査しています。
地上では、この治療法はマウスで非常に効果的であることが証明されています。この薬は腫瘍だけでなく、腫瘍を支える血管も標的にします。心臓発作や脳卒中の場合の健康な細胞のように、腫瘍に接続された血管が死ぬと、腫瘍も一緒に死にます。
実績のある成功にもかかわらず、この薬の最大の懸念の1つは安全性です。腫瘍とそれらを支える血管の両方を標的とするため、研究者たちは、その過程で健康な血管に損傷を与えないようにしたいと考えています。 「私たちは人々の癌を治したいと強く望んでいますが、彼らが私たちの薬による心血管疾患で死ぬことを望んでいない」とジャミネットは説明した。
課題の1つは、血管に適したin vitro細胞培養モデルがないことです。したがって、血管がどのように機能するかを理解するには、生きている動物の生体内研究を行う必要があります。 「そして、あなたは細胞の中をあまりよく見ることができない」とジャミネットは言った。 NASAのプロジェクトページによると、この場所で宇宙ステーションが登場します。このタイプの細胞が微小重力で成長すると、地上の実際の血管の細胞のように機能します。
以前の研究では、内皮細胞は宇宙空間ではあまり成長しないことが示されています。したがって、この実験では、微小重力環境で内皮細胞がどのように成長するかをさらに調査し、それらの細胞が治療にどのように反応するかを測定します。
「私たちは宇宙でこれらの細胞を私たちの薬物で治療します。薬物への応答が微小重力でそれが地面とは異なるかどうかを確認することができます」とジャミネットは電話中に言った。 「もしそうなら、それは本当に興味深い生物学だろう」
宇宙飛行への適応
CRS-15ミッションの一環として、20人の勇敢な宇宙飛行士の乗組員が宇宙ステーションに飛び、研究者が脳と腸のつながりをよりよく理解できるよう支援します。研究者は、腸内の細菌の数が全体的な健康に影響を与えることを知っています。ミッションが長くなり、人類が宇宙に進出するにつれて、宇宙飛行が人間のマイクロバイオームにどのように影響するかを理解することが不可欠です。
ノースウェスタン大学の研究者であるFred TurekとMartha Vitaternaは、マウスの消化管内の微生物群集と呼ばれる微生物群集に宇宙環境がどのように影響するかを調査する、Rodent Research-7ミッションの主任研究者です。
「糞便のサンプルに興奮する方法を想像するのは難しい」とビタテルナは電話会議中に冗談を言った。 「しかし、私を信じて、私たちは糞便のサンプルに本当に興奮しています。」彼女はさらに、糞便サンプル中のバクテリアを調べることは、腸自体にあるバクテリアのタイプをマッピングするための良い方法であると説明しました。
これはげっ歯類にとってこれまでで最も長い宇宙飛行実験であり、研究者は宇宙飛行に対する長期的な変化を調べることができます。しかし、彼らは胃腸管の微生物叢を見ているだけではありません。彼らはまた、免疫系、代謝、概日リズムなど、腸のマイクロバイオームに応答するか、または応答に影響を与えることが知られている他のさまざまな生理学的システムも調べます。
研究者たちは、この研究がこれらの異なるシステムがどのように相互作用し、それらが宇宙環境にどのように反応するかについてより包括的な図が提供されることを望んでいると述べました。 [動物を宇宙に送る理由は？]
未来の宇宙食
任務が長くなり、宇宙への遠出が進むにつれて、乗組員は自分の食べ物を育てることができるようになる必要があります。そうすることは彼らが持っていかなければならないであろう供給を削減し、それはまた健康上の利点があります。宇宙ステーションにベジ植物の成長チャンバーが追加されたことで、NASAは乗組員がこれまで主にレタスで構成されていた生鮮食品にアクセスできるようにする方法を持っています。
しかし、フロリダ大学のMark Settlesが宇宙藻類の出荷を軌道に乗っている前哨基地に送った後、それはすぐに変わるかもしれません。
なぜ藻？藻類は潜在的な食料源であるだけでなく、バイオベースの原料としても有用です（つまり、植物はプラスチックや紙などの材料の製造に使用できることを意味します）。
藻類は、光合成に低輝度の光条件を使用することで信じられないほど効率的であり、軌道上での成長に最適です。ただし、大きな懸念事項が1つあります。ほとんどの種類の藻類は液体で最もよく成長しますが、液体は地球上と同じように宇宙で振る舞うことはありません。
乗組員は、すでに宇宙ステーションに搭載されているベジ植物の成長チャンバー内で、通気性のあるビニール袋に入れて、いくつかの種類の藻類を成長させようとする、と和解は説明した。生きている藻類のサンプルは、ミッションの終わりに地球に戻されるので、チームは、どの遺伝子が藻類を微小重力で最もよく成長させるのに役立つのかを研究して特定できます。より急速な成長に関連する遺伝子を特定することにより、彼らは最終的には藻を宇宙で大量生産するように設計することを望んでいます。 [Plants in Space：Gardening Astronautsによる写真]
より効果的な廃棄物処理
Micro-12実験の一部として、ジョンホーガンとNASAのエイムズ研究センターの他の科学者は、 シュワネラ 宇宙ステーションに細菌。全身の至る所に シュワネラ 細菌は宇宙飛行士に害を及ぼすことはありません。彼らは一般的にあなたの歯の表面だけでなく、消化管のような場所にも見られます。
これらの生物は金属電極上で成長し、有機性廃棄物（尿など）を電力に変換します。ホーガン氏は、彼の研究室での作業を含む微生物燃料電池技術の研究は、廃水を処理する方法を開発していると同時に、そのプロセスに電力を供給するための電気を作っていると述べた。
この実験では、 シュワネラ 微小重力で機能しますが、バイオフィルムがどのようにフォーマットするかを分析します シュワネラ 成長します—宇宙環境に反応します。一連の特別なカメラのおかげで、研究者はバイオフィルムの3Dビューにアクセスでき、変更を監視できます。
NASAはなぜこれらの生物にそれほど関心を持っているのですか？微生物燃料電池は廃水を処理する優れた方法です。廃棄物を処理すると同時に電力を生成することにより、電力需要を相殺できます。人間が将来の長期にわたる任務に着手するとき、彼らはより高度な自立性を必要とするでしょう。微生物に助けられたプロセスはそれを提供するのを助けることができると研究者達は言った。
