Câu trả lời nằm ở bài viết sau đây của chuyên gia tế bào gốc Alysson R. Muotri. Bài viết đăng tải trên Live Science tháng 7/2020.
Trọng lực ảnh hưởng tới cách protein và các gien tương tác bên trong tế bào, tạo ra các mô bị phân cực, bước nền tảng trong sự phát triển cơ quan tự nhiên ở con người. Và đây chính là cách trọng lực tác động tới hành vi tế bào.
Khi chúng ta tái sinh các mô ba chiều (3D) phức tạp trong phòng thí nghiệm để phục vụ cho cấy ghép y tế thì trọng lực sẽ cản trở chúng ta. Việc này trở nên khó khăn do các thiết bị nuôi cấy vi sinh vật (bio-reactor) khi sử dụng ở Trái Đất sẽ chịu một số giới hạn vốn có.
Để nuôi cấy mô trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học sẽ dùng các giá đỡ (scaffold) làm bề mặt cho các tế bào gắn vào đó theo hình dạng cố định được xác định trước.
Tuy chiến lược này giúp nuôi mô ở các giai đoạn đầu nhưng sẽ gặp nhiều vấn đề trong dài hạn, như các phản ứng miễn dịch với các giá đỡ tổng hợp hay cấu trúc không chính xác.
Ngược lại, các tế bào có thể tự mình tổ chức thành các cấu trúc ba chiều chính xác một cách thoải mái mà không cần nền móng là giá đỡ ở điều kiện không trọng lực.
Hệ thống nuôi cấy sinh học này sẽ giúp các nhà sinh học hiểu được cách không gian tác động đến sức khỏe con người như thế nào qua việc nghiên cứu các tế bào được nuôi trong môi trường vi trọng lực trên ISS.
Dựa trên những thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu sẽ tối ưu hóa mô được phát triển để đem dùng trong khoa học cơ bản, y học cá nhân hóa và cấy ghép cơ bản.
Chúng ta không chỉ biết được những gì đang gây rối trong các cơ quan nội tạng của các phi hành gia khi nghiên cứu cơ thể họ trước và sau các sứ mệnh mà còn biết thêm một ít về cơ chế chịu trách nhiệm cho các thay đổi đó. Vì vậy, việc nuôi mô người trong không gian sẽ bổ sung cho loại nghiên cứu này và cho chúng ta biết những cách thức chống lại các thay đổi.
Cuối cùng, tất cả những hình thái sự sống mà khoa học đã biết đều tiến hóa khi có sự tồn tại của vi trọng lực. Nếu không có lực hấp dẫn, bộ não của chúng ta có thể đã tiến hóa theo một quỹ đạo khác, ví dụ như gan của chúng ta sẽ không lọc chất lỏng như chức năng mà nó đang đảm nhận trên Trái Đất.
Ngoài ra, những nghiên cứu này cũng sẽ cải thiện các thế hệ cơ quan nhân tạo được dùng để thử nghiệm thuốc và biện pháp điều trị trên trái đất.
Chúng ta có thể dự đoán cách bào thai phát triển trong bụng mẹ nhờ việc tái hiện sự hình thành phôi người trong không gian. Có một số sáng kiến nghiên cứu đang được thực hiện trên các mô hình não người thu nhỏ trong phòng thí nghiệm của Alysson trên ISS.
