När du reser i rymden, astronauter upplever fysiologiska förändringar som normalt förknippas med åldrande, såsom benförlust, muskelförsämring och förändrat immunförsvar. När astronauterna återvänder till jorden, förändringarna vänder ofta. För att bättre förstå relevansen av astronauternas erfarenheter för människors hälsa – både på marken och utanför – samarbetade NIH:s National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) med International Space Station U.S. National Laboratory (ISS National Lab) för att skicka vävnadschips, en forskningsteknologi som speglar människokroppen, in i rymden. ISS National Lab och NASA samarbetar för att använda den amerikanska delen av rymdstationen för forskningsinitiativ som utnyttjar den unika mikrogravitationsmiljön i rymden.

I morgon, en uppsättning vävnadschips som modellerar aspekter av det mänskliga immunsystemet är planerad att lanseras på SpaceX:s 16:e kommersiella återförsörjningsuppdrag (tilldelat av NASA) från Cape Canaveral, Florida, till ISS National Lab. Chipset är det första av flera som stöds av NIH och som kommer att resa till ISS National Lab under de närmaste månaderna. Leds av NCATS genom sitt Tissue Chips in Space-initiativ, forskare vid University of California, San Francisco (UCSF), utvecklat immunsystemets chip för att utforska sambandet mellan åldrande och immunsvar och för att leta efter möjliga sätt att bromsa åldrandeprocessen.

"Forskning på ISS National Lab skapar oöverträffade möjligheter för forskare att studera mikrogravitationsinducerade förändringar i människans fysiologi som är relevanta för sjukdomar här på jorden, samt att påskynda utvecklingen av translationsteknik för jordiska tillämpningar, " sa NCATS-direktör Christopher P. Austin, M.D., U.S. Department of Health &Human Services och NIH-kontakten till NASA. "NCATS forskning som genomförs vid dagens lansering kommer inte bara att bidra med värdefull kunskap om åldrandeprocessen utan kan också avslöja nya metoder för att lindra effekterna av åldrande."

Designad för att fungera som mänskliga organ, vävnadschips efterliknar levande mänskliga vävnader och celler. Varje immunsystemchip innehåller tre typer av celler:en specifik typ av immuncell; celler från benmärg, som gör immunceller; och celler från slemhinnan i blodkärlen, där immunceller stöter på infektion. Några dussin av immunsystemets chips reser till rymdstationen, där de ska bo i en inkubator. Efter två veckor, chipsen kommer att frysas och konserveras. Senare, de kommer att transporteras tillbaka till jorden för analys.

"Genom att skicka våra immunchips ut i rymden, vi kommer att kunna simulera immunsystemets åldrandeprocess och förstå hur det påverkar vår kropps förmåga att reparera sig själv när vi blir äldre, sa Sonja Schrepfer, M.D., Ph.D., professor i kirurgi vid UCSF och medutvecklare av immunsystemets chip.

"Vi förväntar oss att denna forskning ska ge forskare nya insikter om den molekylära grunden för många mänskliga tillstånd, som i detta specifika projekt relaterar till hur mikrogravitation inducerar åldrande av immunsystemet som kan leda till utvecklingen av nya terapier här på jorden, sa Danilo Tagle, Ph.D., NCATS tillförordnad biträdande direktör och biträdande direktör för särskilda initiativ.

NCATS stöder denna immunsystems vävnadschipforskning genom anslag 1-UG3-TR-002192-01.

Ännu en lansering, för närvarande planerad till mars 2019, också från Cape Canaveral, kommer att skicka njurchips, ben- och broskflis, och chips som modellerar blod-hjärnbarriären, som är ett skyddande nät av blodkärl och vävnad som kan hindra terapier från att nå hjärnan, till ISS-NL. En planerad lansering i april 2019 från Wallops Island, Virginia, kommer att innehålla ett lungchip anslutet till ett benmärgschip, för att studera infektioner. Se lanseringsschemat för den senaste informationen.