Quando a NASA der o próximo passo na exploração lunar no próximo ano, a tripulação vai, literalmente, “andar consigo própria” ao contornar a Lua durante a missão Artemis II.
A bordo seguirão várias experiências dedicadas à saúde humana. Entre elas, destaca-se um ensaio que utiliza amostras de tecido recolhidas dos próprios astronautas e colocadas em pequenos chips, concebidos para enfrentar os mesmos perigos das viagens espaciais a que a tripulação estará exposta.
Se esta primeira validação correr como se espera, no futuro estes astronautas-em-chip poderão ser enviados em missões de reconhecimento, para avaliar riscos para a saúde antes de se autorizar a deslocação de seres humanos.
Conhecido como projecto AVATAR, o programa poderá influenciar de forma relevante tanto a forma como protegemos pessoas que exploram a “última fronteira” como as abordagens médicas aqui, à superfície da Terra.
Porque é que o corpo humano sofre no espaço
Não é segredo que a nossa anatomia não foi “projectada” para o espaço. Passar longos períodos para lá da influência protectora do planeta, longe de cuidados de emergência e sem o apoio da gravidade, coloca a saúde no limite.
“Identificámos cinco perigos dos voos espaciais”, disse à ScienceAlert Steve Platts, cientista-chefe do Human Research Program da NASA.
Esses perigos incluem:
- radiação espacial;
- isolamento;
- distância face a apoio conveniente;
- gravidade (incluindo a sua ausência);
- permanência num ambiente fechado - e até potencialmente hostil.
“Estar num veículo muito pequeno, que é um pouco malcheiroso, um pouco barulhento, onde é difícil dormir - tudo isso faz parte desse risco”, explicou Platts.
Após mais de meio século de exploração espacial, tornou-se claro que qualquer alívio de curto prazo por “fugir” temporariamente à gravidade da Terra é rapidamente superado por uma lista crescente de problemas. Entre eles estão a perda de massa óssea, alterações na visão, enfraquecimento do coração e o agravamento da disfunção eréctil.
Platts e a sua equipa têm a responsabilidade de preparar missões futuras para eventuais falhas de saúde, investigando causas e procurando maneiras de ultrapassar obstáculos - incluindo os que ainda nem sabemos que existem.
Medidas-padrão na Artemis: estabelecer o “normal” em missão lunar
O programa lunar Artemis está a dar ao Human Research Program uma oportunidade especialmente valiosa para descobrir as “incógnitas desconhecidas” da saúde em ambiente espacial.
“Uma das experiências que estamos a fazer na Artemis foi desenhada para nos ajudar precisamente com esta questão”, afirmou Platts.
A experiência chama-se medidas-padrão e funciona como um conjunto base de avaliações - semelhante ao que acontece numa consulta anual de rotina, quando o médico mede, por exemplo, a tensão arterial e a frequência cardíaca e recolhe amostras de sangue e urina.
Estas medições incluem:
- registos de actividade e de exposição à luz, recolhidos por um sensor no pulso;
- uma bateria de testes de função cognitiva;
- avaliações de competências sensorimotores.
Ao compreenderem como é o desempenho “normal” no espaço, os investigadores esperam detectar com maior rapidez quaisquer desvios preocupantes assim que surjam.
Projecto AVATAR na Artemis II: organ-on-a-chip com tecidos da própria tripulação
A experiência AVATAR vai mais longe na ideia de identificar anomalias, colocando amostras de tecido dos astronautas directamente na linha de fogo dos riscos conhecidos do espaço - lado a lado com a própria tripulação.
AVATAR é um acrónimo de A Virtual Astronaut Tissue Analog Response. Com dimensões semelhantes às de uma pen USB, é descrito como um organ-on-a-chip (“órgão-em-chip”) que serve de substituto de sistemas do corpo humano. Usar tecidos como substitutos de participantes humanos em testes no espaço não é uma ideia nova; porém, combinar amostras de órgãos com os seus doadores numa missão de espaço profundo é algo sem precedentes.
“Para a Artemis II, este AVATAR vai ser um modelo de medula óssea feito a partir de cada um dos astronautas”, explicou à ScienceAlert Lisa Carnell, directora da divisão de Ciências Biológicas e Físicas da NASA.
“Ou seja, cada astronauta da Artemis II está a fornecer as suas células para criar os seus próprios avatares em miniatura.”
Transportadas juntamente com a tripulação na nave Orion, num módulo de carga personalizado, as amostras de medula óssea permitirão aos investigadores da NASA recolher dados fisiológicos relevantes ao nível molecular. Esses dados poderão depois ser comparados com as próprias respostas imunitárias dos membros da tripulação.
Espera-se que futuros AVATARs ampliem não só a biblioteca de tecidos, mas também o número de astronautas a fornecer material para testes. Quem estiver alinhado para missões à Lua, a Marte - ou até mais longe - poderá ver amostras de medula óssea, coração, fígado, cérebro, ou de dezenas de outros órgãos, enviadas antecipadamente como “ensaio geral”.
Carnell antecipa que missões Artemis futuras transportem vários AVATARs a executar conjuntos de testes - se não mesmo bancos completos de chips - destinados ao espaço profundo, integrados em experiências autónomas concebidas para empurrar a biologia humana, em segurança, até aos seus limites.
“O objectivo é conseguirmos criar estes avatares personalizados, enviá-los à frente para percebermos qual é o efeito deste ambiente de espaço profundo nos nossos astronautas e desenvolver contramedidas”, disse Carnell.
“Se queremos realmente enviar seres humanos para viver na superfície lunar, para seguir para Marte, precisamos de compreender e saber antes de irmos. E isto vai ajudar-nos a prosperar no espaço.”
O que pode mudar na medicina na Terra com organ-on-a-chip
Quase tudo o que se aprender com o programa AVATAR deverá ter impacto para lá do sector espacial. A tecnologia organ-on-a-chip é apontada como uma possível revolução na medicina personalizada na Terra. A capacidade de crescer e manter amostras de tecido funcionais em isolamento pode abrir novas oportunidades para especialistas criarem terapias feitas à medida para várias doenças.
“É mesmo extraordinário, porque eu acho que, com o tempo, isto vai revolucionar a medicina”, afirmou Carnell.
Ela imagina um futuro em que cada pessoa possa ter o seu próprio AVATAR para testes médicos - mesmo que não seja para o lançar no espaço em sua substituição. Ainda assim, mantém-se o sonho de que uma “parte” de nós possa um dia estar destinada às estrelas.
“Portanto, sim, isto não é só para a NASA. É para toda a humanidade.”
Um ponto extra que também conta: planeamento, ética e segurança de dados
À medida que estas plataformas se tornam mais personalizadas - com células específicas de cada astronauta - cresce também a necessidade de regras claras sobre consentimento, privacidade e segurança dos dados biológicos. Uma amostra de tecido pode conter informação sensível sobre susceptibilidades e riscos de saúde, e a forma como esses dados são guardados e partilhados torna-se tão importante quanto a ciência em si.
Além disso, o facto de estes chips viajarem no mesmo ambiente que a tripulação permite calibrar melhor as contramedidas: desde alterações em rotinas de sono e iluminação até estratégias para proteger o sistema imunitário e reduzir danos por radiação. A promessa do AVATAR não é apenas “medir”, mas transformar essas medições em decisões práticas antes e durante missões de longa duração.
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