Rynkor, träningsvärk, högt blodtryck och en klumpig hjärna är alla naturliga konsekvenser av att bli gammal. När våra celler rostar med tiden, en nyckel till att bekämpa kronisk sjukdom kan vara i liten, smart designade partiklar som har potential att bli ett anti-ageing-tillskott. Ett europeiskt experiment som letar efter innovativa antioxidanter är på väg till rymden.

SpaceX:s Dragon rymdfarkost lyftes idag från Cape Canaveral, i USA, avsedd för den internationella rymdstationen. Bland dess last finns levande celler och keramiska partiklar som kommer att samexistera i sex dagar i en inkubator.

Proverna reser mysigt och varmt, förvaras vid en temperatur av ca 30°C, att möta påfrestningarna i livet i rymden. Tyngdlöshet, artificiell gravitation och strålning kommer att påverka kulturen, och forskare på jorden är ivriga att veta hur.

Nano Antioxidants-experimentet letar efter nya sätt att stimulera celler i kampen mot muskelförlust, hjärtsvikt, diabetes eller Parkinsons sjukdom. Går man ner till den genetiska nivån, forskare hoppas kunna hitta en skräddarsydd lösning som kommer att stoppa de skadliga effekterna av långa vistelser i jordens omloppsbana och i rymden.

Smart, små partiklar för att skydda celler

De högtflygande keramiska partiklarna, kallas nanoceria, efterlikna det biologiska beteendet hos enzymer från levande organismer. "Dessa nanomaterial som är kemiskt designade i vårt labb är mycket lovande för sin antioxidantaktivitet. Partiklarna kan skydda organismer från skador orsakade av oxidativ stress, " förklarar den ledande forskaren Gianni Ciofani från det italienska tekniska institutet.

"Nanoteknik har utforskats inom medicin på jorden, men dess tillämpning i rymden är fortfarande i sin linda, säger Gianni.

Nanoceria som tas upp av cellerna kan fungera som ett antioxidantmedel, utan behov av upprepad administrering, antingen med piller eller injektioner. Effekterna kan vara längre än något tillskott från apoteket – upp till flera veckor.

I ett tidigare experiment som flögs till rymdstationen 2017 förblev partiklarna stabila och gav skydd åt muskelcellerna. Annan forskning har testat nanopartiklar för att förlänga livslängden för flugor eller mänskliga neuroner in vitro.

"Partiklarna kan regenerera sig själva flera dagar i rad, " tillägger Gianni.

Den här gången kommer nanoceria att tillbringa sex dagar i ett minilabb, dubbla längden av deras exponering för mikrogravitation och kosmisk strålning.

Inrymt i ESA:s Columbus-modul, Kubik-inkubatorn består av en kompakt centrifug som simulerar gravitationen. Hälften av proverna kommer att hållas nära noll, medan resten utsätts för samma gravitation som jorden. Efter åkturen, partiklarna kommer att förvaras vid –80°C.

Forskare kommer att jämföra resultaten i rymden med en kultur som löper parallellt på jorden för att förstå om resultaten de observerar kan vara relaterade till viktlöshet eller annan miljöfaktor, som rymdstrålning.

Efterfrågan på antioxidanter

Det finns en enorm efterfrågan på antioxidanter i rymden. Utrymmet ger en möjlighet att både reproducera effekterna av åldrande och studera den enorma oxidativa inverkan på människokroppen.

Resultaten av denna forskning kan hjälpa utvecklingen av nya kosttillskott för att stödja astronauter under långa vistelser i rymden och framtida uppdrag till månen.

Antioxidantegenskaperna hos dessa nanopartiklar kan också gynna äldre och personer med muskelatrofisjukdomar på jorden.

De kan till och med förbättra hudbehandlingar för glödande, ungdomlig hy.