peles, laboratorija, zinātne, eksperimenti
Foto: Shutterstock

Nedēļas nogalē "SpaceX" kuģis "Dragon" ar vairāk nekā 2,5 tonnas smagu kravu veiksmīgi savienojās ar Starptautisko kosmosa staciju (SKS). Līdz ar gandrīz tonnu zinātniskā aprīkojuma, kas paredzēts 38 dažādu eksperimentu veikšanai, ceļu uz staciju mēroja arī 40 peles, tostarp "muskuļpeles". Jā, tieši tā – NASA uz SKS nosūtījusi vairākus ģenētiski modificētus grauzējus.

Izrādās, šīs varenās peles, kuras ģenētiski modificētas tā, lai organismā tiktu nomākts miostatīns, palīdzēs zinātniekiem meklēt veidus, kā ierobežot muskuļu un kaulu masas zudumu, astronautiem ilgstoši dzīvojot mikrogravitācijas apstākļos, un ne tikai. Vienkāršotais skaidrojums ir tāds – miostatīns ir olbaltumviela, kas normālos apstākļos ierobežo muskuļu augšanu. Zinātnei un tehnoloģijām veltītā vietne "Phys.org" miostatīna lomu salīdzina ar satiksmes regulētāja lomu – tas nodrošina, ka "šoferi" nebrauc pārāk ātri.

"Muskuļpelēm" šīs modifikācijas rezultātā ir krietni lielāka muskuļu masa nekā sugas māsām, kurām miostatīns nav nomākts.

Ilgstoši uzturoties SKS, astronautiem nākas regulāri darboties ne tikai ar pamatuzdevumiem, bet arī īpaši izveidotā trenažieru zālē. Cilvēka organisms ir evolucionējis dzīvei uz mūsu planētas, proti, pieradis pie Zemes gravitācijas. Ilgstoši atrodoties mikrogravitācijas apstākļos, SKS "krītot garām" Zemei ar vairāk nekā 27,5 tūkstošu kilometru stundā lielu ātrumu, cilvēka ķermenim vairs nav jātiek galā ar Zemes pievilkšanas spēku. Tas atstāj jūtamas sekas gan uz cilvēka skeletu, gan muskuļu masu, un pat, piemēram, redzi, un ilgtermiņā var nozīmēt osteoporozi un dažādas sirds kaites.

Līdz šim viens no vērienīgākajiem eksperimentiem, kurā monitorētas izmaiņas cilvēka organismā, ilgstoši atrodoties mikrogravitācijas apstkākļos, noslēdzās līdz ar amerikāņu astronauta Skota Kellija atgriešanos uz zemes pēc SKS pavadītām 340 dienām. Skota Kellija (attēlā pa labi) gadījums bija unikāls arī tāpēc, ka viņam ir identiskais dvīnis Marks (attēlā pa kreisi), arī astronauts, kurš palika uz zemes, tādējādi dodot pētniekiem iespēju pēc Skota atgriešanās salīdzināt abu parametrus.

Foto: NASA

Dažādas izmaiņas tik tiešām tika konstatētas, tomēr ne tik dramatiskas, kā metās ziņot plašsaziņas līdzekļi, nepareizi interpretējot NASA pausto un vēstījot, ka "Skota Kellija DNS pēc atgriešanās mainījies par 7%" un tamlīdzīgi. Skota Kellija DNS pats par sevi, protams, nemainījās. 7% izmaiņas gēnu struktūrā nozīmētu ne tikai to, ka viņš vairs nebūtu identiskais dvīnis savam brālim, bet patiesībā pavisam cita suga. NASA uzsvēra, ka "Skota DNS fundamentāli nemainījās. Tas, ko pētnieki patiešām konstatēja, bija izmaiņas gēnu ekspresijā, veidā, kā organisms reaģē uz krasām izmaiņām vidē un apstākļos."

To varētu salīdzināt ar orķestri, kurā ir 100 mūziķi. Gan Skotam, gan viņa brālim Markam ir identiski orķestri, un 7% izmaiņas pēc Skota atgriešanās uz Zemes nenozīmē, ka viņa "orķestrī" nu ir septiņi jauni mūziķi, bet gan drīzāk, ka septiņi no 100 mūziķiem šobrīd spēlē pēc nedaudz citām notīm.

Līdzīgs nolūks NASA zinātniekiem ir arī eksperimentā ar pelēm. Proti, kamēr 40 grauzēji nu kādu laiku pavadīs SKS, 40 līdzinieces palika laboratorijā uz Zemes kā kontroles grupa. Pētnieki lūkos noskaidrot, vai miostatīna bloķēšana un attiecīgi muskuļu augšanas veicināšana varētu "neitralizēt" mikrogravitācijas ietekmi uz muskuļu masu. Peles, kuras nogādātas ISS, iedalītas piecās grupās, katrā pa astoņiem dzīvniekiem. Vienā grupā ir ģenētiski modificētās peles, kurām pilnībā nomākts miostatīns, otrai grupai peļu laikā, ko tās pavadīs SKS, ik pa septiņām dienām injicēs eksperimentālu preparātu, kas nomāc miostatīnu. Viena grupa būs kontroles grupa, bet atlikušās divas grupas kosmosā pavadītajā laikā injekcijas nesaņems.

Foto: NASA

Eksperimenta noslēgumā visi 40 grauzēji dzīvi tiks nogādāti atpakaļ uz Zemes, un tad pēdējās divas grupas saņems miostatīnu nomācošo preparātu. Pētnieki cer noskaidrot, vai peles tādējādi spēs atgūt orbītā ap Zemi pavadītajā laikā zaudēto muskuļu masu.

Būtiski, ka izdošanās gadījumā attīstītais preparāts varētu būt noderīgs ne tikai astronautiem, bet palīdzēt arī cilvēkiem, kuri zaudējuši muskuļu un kaulu masu, piemēram, atlabstot no smagas operācijas un esot uz laiku "piesieti" gultai.

Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!