Sumber Berita National Aeronautics and Space Administration
Oleh Melissa L. Gaskill: Tim Komunikasi Penelitian Stasiun Luar Angkasa Internasional
Media www.rajawalisiber.com – Sejumlah investigasi ilmiah menanti kru misi SpaceX Crew-11 NASA selama ekspedisi panjang mereka di Stasiun Luar Angkasa Internasional. Astronot NASA Zena Cardman dan Mike Fincke, serta astronot JAXA (Badan Eksplorasi Dirgantara Jepang) Kimiya Yui, akan mempelajari pembelahan sel tumbuhan dan efek gayaberat mikro terhadap virus pembunuh bakteri, serta melakukan eksperimen untuk menghasilkan sel punca manusia dalam jumlah yang lebih besar dan menghasilkan nutrisi sesuai kebutuhan.
Berikut rincian beberapa penelitian yang dijadwalkan selama misi Crew-11:
– Membuat lebih banyak sel punca:
Sebuah penelitian sel punca yang disebut StemCellEx-IP1 mengevaluasi penggunaan gayaberat mikro untuk menghasilkan sel punca pluripoten terinduksi dalam jumlah besar. Dibuat dengan memprogram ulang sel kulit atau darah, sel punca ini dapat bertransformasi menjadi semua jenis sel dalam tubuh dan digunakan dalam terapi pengobatan regeneratif untuk berbagai penyakit. Namun, memproduksi sel yang cukup di lapangan merupakan tantangan tersendiri.
Para peneliti berencana menggunakan lingkungan mikrogravitasi di stasiun luar angkasa untuk membuktikan apakah menghasilkan sel 1.000 kali lebih banyak dimungkinkan dan apakah sel-sel ini memiliki kualitas yang lebih tinggi dan lebih baik untuk penggunaan klinis dibandingkan sel-sel yang dibuat di Bumi. Jika terbukti, hal ini dapat meningkatkan hasil pasien di masa mendatang secara signifikan.
“Penelitian sel punca jenis ini merupakan peluang untuk menemukan pengobatan dan bahkan mungkin penyembuhan untuk penyakit yang saat ini belum ada,” ujar Tobias Niederwieser dari BioServe Space Technologies, yang mengembangkan penelitian ini. “Ini merupakan potensi luar biasa untuk membuat kehidupan di Bumi lebih baik bagi kita semua. Kita dapat mengambil sel kulit atau darah dari pasien, mengubahnya menjadi sel punca, dan menghasilkan terapi sel khusus dengan risiko penolakan yang rendah, karena sel-sel tersebut adalah sel asli pasien.”
Alternatif untuk antibiotik:
Gen di Luar Angkasa”
Genes in Space adalah serangkaian kompetisi di mana siswa kelas 7 hingga 12 merancang eksperimen DNA yang diterbangkan ke stasiun luar angkasa. Genes in Space-12 mengkaji efek gravitasi mikro terhadap interaksi antara bakteri tertentu dan bakteriofag, yaitu virus yang menginfeksi dan membunuh bakteri. Bakteriofag sudah digunakan untuk mengobati infeksi bakteri di Bumi.
“Boeing dan miniPCR bio bersama-sama mendirikan kompetisi ini untuk menghadirkan pengalaman ilmiah dunia nyata ke ruang kelas dan mempromosikan investigasi biologi molekuler di stasiun luar angkasa,” ujar Scott Copeland dari Boeing, dan salah satu pendiri Genes in Space. “Investigasi ini dapat membangun fondasi untuk penggunaan virus-virus ini guna mengobati infeksi bakteri di luar angkasa, yang berpotensi mengurangi ketergantungan pada antibiotik.”
“Studi sebelumnya menunjukkan bahwa bakteri mungkin menunjukkan peningkatan laju pertumbuhan dan virulensi di luar angkasa, sementara antibiotik yang digunakan untuk melawannya mungkin kurang efektif,” kata Dr. Ally Huang, ilmuwan staf di miniPCR bio. “Fage yang diproduksi di luar angkasa dapat memiliki implikasi yang mendalam bagi kesehatan manusia, pengendalian mikroba, dan keberlanjutan misi jarak jauh jangka panjang. Alat terapi fag juga dapat merevolusi cara kita mengelola infeksi bakteri dan ekosistem mikroba di Bumi.”
Organisme yang dapat dimakan:
Beberapa vitamin dan nutrisi dalam makanan dan suplemen kehilangan potensinya selama penyimpanan jangka panjang, dan asupan nutrisi yang tidak mencukupi, bahkan hanya satu, dapat menyebabkan penyakit serius, seperti kekurangan vitamin C, yang menyebabkan penyakit kudis. Eksperimen BioNutrients-3 didasarkan pada penelitian sebelumnya yang mengkaji cara-cara untuk memproduksi nutrisi sesuai kebutuhan di luar angkasa menggunakan organisme hasil rekayasa genetika yang tetap hidup selama bertahun-tahun. Ini termasuk yogurt dan minuman berbasis ragi yang terbuat dari galur ragi yang sebelumnya diuji di ISS, serta kultur bersama baru yang direkayasa yang menghasilkan berbagai nutrisi dalam satu kantong sampel.
“BioNutrients-3 mencakup berbagai fitur keamanan pangan, termasuk pasteurisasi untuk membunuh mikroorganisme dalam sampel dan demonstrasi kelayakan penggunaan sensor bernama E-Nose yang mensimulasikan hidung ultra-sensitif untuk mendeteksi patogen,” kata Kevin Sims, manajer proyek di Pusat Penelitian Ames NASA di Silicon Valley, California.
Fitur keamanan pangan lainnya adalah indikator pH tingkat pangan untuk melacak pertumbuhan bakteri.
“Indikator pH ini membantu kru memvisualisasikan perkembangan sampel yogurt dan kefir,” kata Sims. “Seiring pertumbuhan organisme, mereka menghasilkan asam laktat, yang menurunkan pH dan mengubah indikator menjadi merah muda.”
Penelitian ini juga mencakup investigasi proses yoghurt passage, yaitu pembibitan kultur baru menggunakan sedikit yoghurt dari kantong yang sudah jadi, mirip seperti pemeliharaan starter roti sourdough. Metode ini dapat mempertahankan kultur selama beberapa generasi, menghilangkan kekhawatiran tentang masa simpan yoghurt selama misi ke Bulan atau Mars sekaligus mengurangi massa peluncuran.
Memahami pembelahan sel:
Investigasi Pembelahan Sel Tanaman JAXA mengkaji bagaimana gayaberat mikro memengaruhi pembelahan sel pada alga hijau dan galur sel tembakau yang dikultur. Pembelahan sel merupakan elemen fundamental pertumbuhan tanaman, tetapi hanya sedikit penelitian yang menelitinya dalam gayaberat mikro.
“Sel-sel tembakau membelah secara berkala, sehingga prosesnya mudah diamati,” ujar Junya Kirima dari JAXA. “Kami sangat antusias untuk mengungkap pengaruh lingkungan luar angkasa terhadap pembelahan sel tumbuhan dan berharap dapat melakukan pencitraan langsung selang waktu di stasiun luar angkasa.”
Memahami proses ini dapat mendukung pengembangan metode yang lebih baik untuk menanam tanaman pangan di luar angkasa, termasuk di Bulan dan Mars. Penelitian ini juga dapat memberikan wawasan untuk membantu meningkatkan efisiensi sistem produksi tanaman di Bumi.
Selama hampir 25 tahun, manusia telah hidup dan bekerja tanpa henti di Stasiun Luar Angkasa Internasional, memajukan ilmu pengetahuan ilmiah dan melakukan penelitian penting demi kepentingan umat manusia dan planet kita. Penelitian stasiun luar angkasa mendukung masa depan penerbangan antariksa manusia seiring NASA mempersiapkan misi luar angkasa ke Bulan melalui kampanye Artemis dan dalam persiapan misi manusia ke Mars di masa mendatang, serta memperluas peluang komersial di orbit rendah Bumi dan sekitarnya.