Российские ученые будут выращивать в космосе клетки человека

С момента первого полета человека в космос люди начали планировать освоение Луны, Марса или Венеры, однако прогресс шел не так быстро, как мечтали фантасты и футурологи. Чтобы позволить людям подолгу находиться вдали от Земли, нужно решить множество задач: спроектировать и построить надежный транспорт, найти способ производить все необходимые человеку ресурсы (пищу, воду, кислород, электроэнергию, материалы для строительства и предметов быта), научиться справляться с любыми ситуациями без помощи с Земли, в том числе оказывать медицинскую помощь. На решение последней задачи направлены эксперименты, которые проводит Сеченовский университет.

Научный руководитель проекта, заведующий отделом передовых клеточных технологий Сеченовского университета Алексей Люндуп, описывает суть эксперимента так: «Мы планируем изучать влияние факторов космического полета на выживание культур разных эукариотических клеток: сначала пойдут самые простые клетки, неприхотливые к условиям культивирования, а потом перейдем к самым сложным, человеческим клеткам, различным их комбинациям».

Биореактор должен обеспечивать условия для выживания клеток и защищать их от воздействия негативных условий космического полета, снабжать питательными веществами. Клетки в нем находятся в трехмерной структуре, через которую пропускают поток питательной жидкости. Постановщик эксперимента, ведущий научный сотрудник Михаил Крашенинников рассказал, что благодаря такому устройству можно избежать гибели клеток: обычно при низкой гравитации культуры клеток, приспособленные к жизни в прикрепленном состоянии, не могут получать питание и погибают.

Конечная цель экспериментов — найти способ выращивать в невесомости стволовые клетки костного мозга, которые космонавты (или жители будущих колоний) смогут использовать для заживления ран, ожогов, сращивания костей после переломов. «Мы это делаем для того, чтобы в дальнейшем использовать собственные или донорские клетки костного мозга членов экипажа для терапии в условиях длительного полета. То есть клетки используются не просто ради науки, а для того, чтобы потом еще лечить космонавтов», — добавил Алексей Люндуп.

На следующих этапах проекта планируется протестировать работу биореактора с клетками на МКС. Ученых интересует, могут ли клетки развиваться в невесомости так же, как на Земле, как они будут выживать во время длительного полета, от каких условий зависит их состояние. Похожие исследования проходят в США, но американские ученые концентрируются на клетках нервной системы. До этого уже проводились опыты с клетками растений, животных, с прокариотами.

Проект Сеченовского университета начался в 2016 году и завершится в 2024 году. Эти эксперименты вошли в долгосрочную программу научно-прикладных исследований и экспериментов, планируемых на российском сегменте МКС, в ее раздел по космической биологии и биотехнологиям. Довольно много времени потребовалось, чтобы разработать методологию экспериментов, программу исследований, спланировать опыты. К экспериментам, которые должны проводиться на орбите, подходят очень ответственно: и время, и ресурсы на МКС ограничены, и приходится продумывать все до мелочей, чтобы получить максимум пользы от каждого эксперимента. Пока ученые испытывают реактор, проверяют его работу в разных условиях.

В организации и проведении экспериментов участвует Роскосмос как заказчик исследований, РКК «Энергия» имени С. П. Королёва, ФГБУ «НИИ ЦПК им. Ю. А. Гагарина» (Звездный городок) и ЦНИИмаш. Оборудование по заказу и дизайну ученых производит Компания «БиоТехСис». Ко всем проектам подключают студентов Сеченовского университета, которые выполняют отдельные этапы работы по подготовке экспериментов. Один из них, Лев Абдуллаев, занимавшийся доработкой биореактора, в 2017 году выиграл грант по программе «Умник НТИ».