Το Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας & Βιοτεχνολογίας του Ιδρύματος Τεχνολογίας & Έρευνας (ΙΤΕ) της Κρήτης θα στείλει ένα σκουλήκι στο διάστημα, συμμετέχοντας σε ένα καινοτόμο διεθνές πείραμα με εξαιρετικό ενδιαφέρον για τη διεθνή επιστημονική κοινότητα, σηματοδοτώντας την πρώτη φορά που Ελληνικό Ερευνητικό Ίδρυμα συμμετέχει σε βιοιατρική μελέτη στο πλαίσιο διεθνούς διαστημικής αποστολής.
Η αποστολή του πειραματόζωου θα γίνει στα πλαίσια ερευνητικού προγράμματος που έχει ως στόχο να μελετήσει πως η έλλειψη βαρύτητας στο διάστημα επηρεάζει το μυϊκό σύστημα και τη φυσική κατάσταση του οργανισμού, με σκοπό ν’ ανοίξει τον δρόμο για μελλοντικές επανδρωμένες πτήσεις. Το Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας του ΙΤΕ επιστρατεύει ως “αστροναύτη” ένα σκουλήκι, το νηματώδες “Καινοραβδίτης ο κομψός” (Caenorhabditis elegans ή εν συντομία C. elegans), το οποίο θα ταξιδέψει στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, τον ISS, θα μείνει στο τροχιακό εργαστήριο μέχρι την αναπαραγωγή του και οι προνύμφες του θα επιστρέψουν στη Γη.
Η κορυφαία αυτή διεθνή προσπάθεια, συντονίζεται από τον Δρ. Tim Etheridge του Πανεπιστήμιου Exeter και τομ Καθ. Nate Szewczyk του Πανεπιστήμιου Nottingham της Μεγάλης Βρετανίας, ενώ από την Ελλάδα συμμετέχει η ερευνητική ομάδα του Καθ. Νεκτάριου Ταβερναράκη, Πρόεδρου του ΙΤΕ, Διευθυντή Ερευνών στο Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας και Καθηγητή της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Κρήτης, από την Ιαπωνία ο Καθ. Atsushi Higashitani του Πανεπιστήμιου Tohoku, από τις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής η Καθ. Monica Driscoll του Πανεπιστήμιου Rutgers και από την Νότια Κορέα ο Καθ. Jin Lee του Πανεπιστήμιου Yonsei.
Τα σημαντικότερα ερωτήματα στα οποία θα εστιάσουν οι επιστήμονες, μελετώντας τις βιολογικές επιπτώσεις της μακροχρόνιας παραμονής στο διάστημα, είναι ο τρόπος με τον οποίο επηρεάζονται οι ιστοί και τα κύτταρα ενός οργανισμού μετά από παρατεταμένη έκθεση σε συνθήκες μικροβαρύτητας ή το πώς επιδρά η έλλειψη βαρύτητας στη μυϊκή και νευρωνική μορφολογία και λειτουργία, ποιοι μηχανισμοί είναι υπεύθυνοι για την απώλεια μυϊκής μάζας που παρατηρείται σε αστροναύτες μετά από μακρόχρονη παραμονή στο διάστημα, και τι επίδραση έχουν οι συνθήκες έλλειψης βαρύτητας και η κοσμική ακτινοβολία στη διαδικασία της γήρανσης.
Οι συνέπειες στην υγεία των αστροναυτών που παραμένουν για καιρό σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας αν είναι γνωστές εδώ και δεκαετίες. Έχει διαπιστωθεί ότι οι αστροναύτες χάνουν μέχρι και το 40% της μυϊκής τους μάζας μετά από παραμονή έξι μηνών στο διάστημα. Αυτή η απώλεια μπορεί να προκαλέσει προβλήματα στην ομαλή ζωή τους σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας και να απειλήσει τη ζωή τους σε μεγαλύτερες σε διάρκεια αποστολές. Συνεπώς, οι ερωτήσεις αυτές έχουν μεγάλη σημασία, καθώς από τις απαντήσεις που θα δοθούν θα διαμορφωθούν οι συνθήκες που θα επιστρέψουν στους αστροναύτες να μένουν περισσότερο χρόνο στο διάστημα χωρίς κινδύνους για την υγεία τους και κυρίως θα ανοίξει ο δρόμος για τις μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές στον Άρη και ίσως ακόμη παραπέρα.
Η αποστολή του βιολογικού υλικού στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό θα γίνει με προγραμματισμένη εκτόξευση από το Kennedy Space Center των Ηνωμένων Πολιτειών, στις 18 Νοεμβρίου 2018. Τα δείγματα του νηματώδους Caenorhabditis elegansθα ταξιδέψουν μέσα σε ειδικούς σάκους που θα περιέχουν οξυγόνο με προορισμό τον Διαστημικό σταθμό ISS όπου θα παραμείνουν μέχρι την αναπαραγωγή τους. Οι ανθεκτικές προνύμφες θα καταψυχθούν στους -80oC και θα ξεκινήσει το ταξίδι της επιστροφής τους στη Γη, προκειμένου να μελετηθούν από τους ερευνητές ως προς τις μεταβολές που θα έχουν υποστεί στο νευρικό και μυϊκό τους σύστημα
Ο “Καινοραβδίτης ο κομψός”, παρά το μικρό του μέγεθος, έχει πολλά να προσφέρει στην επιστήμη. Διαθέτει μύες όπως ο άνθρωπος, νεύρα, εντερικό και κυκλοφοριακό σύστημα, γεγονός που τον καθιστά ιδανικό πειραματόζωο. Επίσης, όπως ο ανθρώπινος οργανισμός, μετατρέπει την τροφή σε ενέργεια, ενώ πολλές μοριακές και μεταβολικές διεργασίες είναι κοινές σε εμάς και στα σκουλήκια. Τα σκουλήκια αυτά είναι μικροί διαφανείς πολυκύτταροι οργανισμοί μήκους 1 χιλιοστού, που έχουν μικρό κύκλο ζωής: Απαιτούνται 3 ημέρες για να φτάσουν τα αβγά σε ενηλικίωση, ενώ τα C. elegans ζουν για 2-3 εβδομάδες. Γι’ αυτό κι η επιλογή του C. elegans για το συγκεκριμένο πείραμα στον ISS ήταν η ιδανική, καθώς προσφέρει την πολυτέλεια στους επιστήμονες να εξετάσουν τις συνέπειες στον οργανισμό τους από την έλλειψη βαρύτητας σε πολύ μικρότερο χρονικό διάστημα.
Σημειώνεται ότι ο νηματώδης C. elegans είναι ένας από τους πολλούς εκπροσώπους του ζωικού βασιλείου που έχουν ταξιδέψει στο διάστημα από τη δεκαετία του ’50. Πέραν της διάσημης σοβιετικής σκυλίτσας Λάικα και του χιμπατζή Χαμ, υπήρξαν και συνεχίζουν να υπάρχουν, ακόμα πολλοί άσημοι εκπρόσωποι του ζωικού βασιλείου που ταξίδεψαν στο διάστημα. Τα πιο πρόσφατα ζώα που ταξίδεψαν στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό ήταν 20 ποντίκια, τα οποία εκτοξεύτηκαν από τη Φλόριντα στις 29 Ιουνίου 2018, με έναν πύραυλο SpaceX Dragon. Τα ποντίκια έσπασαν το ρεκόρ ταξιδιού εκτός Γης για το συγκεκριμένο είδος και η αποστολή τους είχε ως στόχο να μελετηθούν οι επιδράσεις στον ύπνο από το στρες της παραμονής στο διάστημα.
