La mission habitée Artemis II, qui fera le tour de la Lune cette année, étudiera les effets sur les humains de la microgravité et des rayonnements de l’espace lointain à l’aide d’« organes sur puces », de la taille d’une clé USB, qui imitent le fonctionnement de véritables organes humains.
Les cellules des quatre astronautes d'Artemis II – les Américains Reid Wiseman, Victor Glover et Christina Koch, et le Canadien Jeremy Hansen – seront à l'intérieur des puces de cette recherche connue sous le nom d'AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response).
« AVATAR nous permet d'imiter les organes individuels des astronautes, et Artemis II marquera la première fois que ce type d'appareil sera testé en dehors des ceintures de Van Allen ou loin de la Station spatiale internationale (ISS) », a déclaré Jacob Bleacher, scientifique en chef de l'exploration à la NASA, lors d'une conférence de presse.
Le voyage d'Artemis II, qui durera 10 jours et dont la fenêtre de lancement depuis le Kennedy Space Center en Floride s'ouvre le 6 février, sera l'approche humaine la plus proche de la Lune depuis la mission Apollo 17 en 1972, cette fois à bord de la puissante fusée Space Launch System (SLS) et de la capsule Orion.
Les « organes sur puces » que transportera la mission pourraient prédire comment une personne réagit à différents facteurs de stress, tels que les radiations ou les traitements médicaux, y compris pharmacologiques.
« Nous évaluerons si nous pouvons utiliser ces avatars d'astronautes comme outils pour mesurer et prédire la réponse humaine aux facteurs de stress de l'espace lointain », a déclaré le chef de la direction de la mission de développement des systèmes d'exploration.
Fabriquées à partir de cellules humaines, ces puces imitent la structure et les fonctions de tissus et d'organes humains tels que les poumons, le cœur, le pancréas ou le foie, et peuvent être connectées entre elles pour simuler des systèmes physiologiques entiers, comme le système circulatoire.
La microgravité et les radiations peuvent accélérer les changements associés à des maladies – telles que l’athérosclérose ou la perte osseuse – qui mettent des années à se manifester sur Terre, permettant ainsi aux scientifiques d’étudier ces processus beaucoup plus rapidement.
Au cours de la mission, qui sera essentielle pour faire avancer Artemis III, qui prévoit de ramener les astronautes sur la surface lunaire, les puces voyageront avec l'équipage au sein d'équipements autonomes qui maintiendront les conditions environnementales nécessaires à l'expérience.
Fabriqués directement à partir de cellules humaines, les « organes sur puces » sont considérés comme des modèles plus représentatifs et plus précis pour comparer les données scientifiques et biomédicales et pour comprendre comment le corps humain s’adapte aux conditions du vol spatial et d’autres environnements extrêmes.
Bleacher a expliqué que les scientifiques compareront les données d'AVATAR avec les résultats obtenus précédemment sur l'ISS, ainsi qu'avec « des échantillons prélevés sur l'équipage avant et après le vol », permettant ainsi l'analyse la plus détaillée à ce jour de l'impact du vol spatial et du rayonnement de l'espace lointain sur le développement des cellules sanguines.
AVATAR cherche à identifier les risques potentiels pour la santé humaine avant des missions prolongées sur la Lune et sur Mars, ainsi qu'à soutenir le développement de mesures préventives et de contre-mesures médicales.
Selon la NASA, il est essentiel de comprendre ces risques avant d’envoyer des humains sur Mars, et AVATAR représente une étape clé pour y parvenir, avec des bénéfices qui pourraient s’étendre bien au-delà de l’exploration spatiale.
Aide personnalisée
Selon Bleacher, AVATAR pourrait aider à définir des mesures visant à garantir la santé des équipages lors des futures missions dans l’espace lointain, « y compris la personnalisation de kits médicaux pour chaque astronaute ».
Les puces utilisées dans l'expérience contiennent spécifiquement du tissu de moelle osseuse, responsable de la production de globules rouges, de globules blancs et de plaquettes, ce qui en fait un indicateur clé pour évaluer les maladies et la réponse du système immunitaire aux différents traitements.
Le scientifique a également expliqué que pour les citoyens de la Terre, cette recherche « pourrait faire progresser les traitements individualisés pour des maladies telles que le cancer ».
L’expérience élargira les connaissances scientifiques sur le vieillissement et diverses maladies, fera progresser l’utilisation de technologies biomédicales avancées et contribuera à l’amélioration des soins de santé, notamment des traitements contre le cancer.
