космические
эксперименты

Исследования космоса стоят огромных денег. Но эти вложения с лихвой окупаются здесь, на земле.

Многие задаются вопросом: чего ради космонавты на МКС выращивают салат или изучают мушек-дрозофил? Какой прок от этих опытов нам, налогоплательщикам? Но недавно на борту российского сегмента МКС были проведены уникальные эксперименты по 3D-биопечати, которые, судя по всему, будут иметь далеко идущие прикладные последствия.

Госкорпорация Роскосмос и Объединённая ракетно-космическая корпорация (ОРКК) намерены поддерживать это направление исследований.

В декабре 2018 года в космосе методом магнитной левитационной сборки на магнитном биопринтере «Орган.Авт» были напечатаны ткани человеческого хряща. А в сентябре этого года на МКС завершился эксперимент по биопечати мяса. На том же устройстве удалось воссоздать образцы мяса из клеток коровы, кролика и рыбы.

Уникальность эксперимента заключалась как в особых условиях его проведения (микрогравитации), так и в специфике самой технологии, которая не предусматривает использования природных ресурсов. Ведь для производства 1 кг говядины на Земле требуется 15 тыс. литров воды, пастбище и, разумеется, корова. Для биопечати достаточно клеточных культур.

Этот международный проект был реализован при участии Объединённой ракетно-космической корпорации, российской лаборатории 3D Bioprinting Solutions, кластера передовых производственных технологий «Сколково», российской компании «Инвитро», а также израильской биотехнологической продовольственной компании Aleph Farms.

«Мы собрали команду единомышленников, объяснили им целесообразность такого эксперимента. И в едином порыве сделали эту титаническую работу, — говорит исполнительный директор ОРКК Николай Бурдейный. — Обычно на подготовку и проведение биоэксперимента на орбите уходит 8-10 лет. Мы же провели его за 1,5 года. Такого опыта нет ни у кого из наших партнёров по МКС!»

Суть инновационного способа синтезирования мяса заключается в том, что в магнитном поле воспроизводится естественный процесс роста клеток, который происходит и в живом организме. Только на Земле соединению клеток мешает сила тяжести. Именно поэтому было решено провести эксперимент на орбите.

«Мы отправили на МКС три типа клеток — коровы, кролика и рыбы. Все клетки в эксперименте показали себя хорошо, — рассказывает управляющий партнёр 3D Bioprinting Solutions Юсеф Хесуани. — Стоимость производства такого мяса на Земле оценивается в 10 тыс. долларов за килограмм. Однако 7-8 лет назад оно стоило около 1 млн 200 тыс. долларов! Конечно, пока у этого мяса "космическая" цена. Но не будем забывать, что любая новая технология сначала стоит баснословных денег. Потом, когда её ставят на поток, она дешевеет».

По прогнозам ООН, к 2050 году численность населения планеты достигнет 10 млрд человек. Это значительно увеличит потребность людей в продовольствии. А поскольку традиционное животноводство негативно влияет на изменения климата, человечеству приходится искать альтернативные способы получения мяса. Согласно опросам, до 50% потребителей готовы попробовать продукты из культивируемого мяса. Технологии по его производству развиваются бурными темпами по всему миру. И Россия первой в мире смогла создать такие ткани в условиях космоса.

Но дело не только в питании. Ещё одно, не менее важное, применение 3D-биопечати — выращивание человеческих органов. Очереди на трансплантацию стоят огромные. Ежедневно 20-30 человек умирают, так и не дождавшись органа для пересадки. Каждый год количество людей в списке ожидания становится всё больше, а число доноров и трансплантатов, наоборот, сокращается.

Технология искусственного создания органов имеет свои плюсы. Во-первых, у неё есть преимущество перед посмертным донорством — оно весьма ограничивает возможности хирургов. Во-вторых, напечатанные на принтере органы и ткани не подвергаются отторжению со стороны организма, ведь они могут воспроизводиться из клеток тела самого пациента.

По словам Юсефа Хесуани, проведённый в космосе эксперимент помог создать платформенную технологию, которая будет использоваться не только для биопечати клеточных структур, но и для создания кристаллов и различного рода синтетических материалов. Не менее важно, что Роскосмос постепенно налаживает взаимодействие с частными компаниями, которые также хотели бы участвовать в научных экспериментах на борту МКС.

Николай Бурдейный подчёркивает, что Объединённая ракетно-космическая корпорация будет поддерживать это направление исследований. В ближайшие месяцы в Роскосмосе сформируют своего рода «единое окно», которое будет принимать заявки от частных компаний для организации таких экспериментов.

«Наша задача – открыть вход для частного бизнеса, который хочет работать на МКС. Нам важно сделать эту процедуру максимально открытой для всех участников, — говорит Николай Бурдейный. — С 2000 года по сегодняшний день на российском сегменте МКС было реализовано 77 научно-прикладных программ. В Роскосмосе при поддержке ОРКК разработана система проведения коммерческих экспериментов и формируется дорожная карта проектов. Мы намерены облегчить процесс подготовки и проведения таких экспериментов, сократить его сроки и зафиксировать это в специально разработанном отраслевом положении».