Spacepathway-2 Effekte der Schwerelosigkeit auf die Sphäroidbildung humaner Zellen sowie auf Wundheilung und kardiovaskuläres System

Das u¨bergeordnete Ziel dieses Antrags ist die Untersuchung der Wundheilung (Projekt 14-ILSRA_Prop-0043: "Wound Healing and Sutures in Unloading Conditions”) sowie der Veränderungen an Herzen und Gefäßen (BION-M2) unter Langzeit-Mikrogravitation (µg) und kosmischer Strahlung im Weltraum. Im Zuge der Exploration des Alls (Mond, Mars) sind Astronauten sowohl der µg als auch der kosmischen Strahlung vermehrt ausgesetzt. Es ist bekannt, dass µg zu Änderungen der Differenzierung und des Wachstums von sowohl gut- als auch bösartigen Zellen fu¨hrt. Vorhergehende Missionen (SimBox, CellBox-1 und -2) wiesen auf antiproliferative Effekte und eine Redifferenzierung von Tumorzellen hin. Weiterhin fand sich ein 3DWachstum (Sphäroide) bei noch unklarem Mechanismus. Die Ursache fu¨r die Sphäroidbildung soll durch das FLUMIAS-ISS-Experiment näher untersucht werden.
Im Rahmen der PFC "PROSTATE-3" werden Androgenrezeptor-positive Prostatatumorzellen untersucht.
Im Fokus steht die molekularbiologische Untersuchung der PAM-, MAPK- und VEGF-Signalwege und deren Bedeutung fu¨r die Metastasierung, Angiogenese und Survival von Tumoren. Die PFC zur Testung der fu¨r FLUMIAS-ISS vorgesehenen Zellen soll helfen, die Messparameter, -dauer und -zeitpunkte beim FLUMIAS-ISS-Experiment zu definieren sowie die optimale Zelldichte zu bestimmen. Die TUBES PFC soll Veränderungen im Zytoskelett, Focal Adhesions, extrazellulärer Matrix, sowie WNT-, und- PAM-Signaling dermaler mikrovaskulärer Endothelzellen analysieren. Insgesamt dienen die PFCs zur Vorbereitung, Komplementierung und Komplettierung der Weltraummissionen.
RPM-, Hyper-g- und Vibrationsexperimente analog zu den Bedingungen eines Parabelflugs zur Optimierung des Zellwachstumsverhaltens in IBIDI-Slides und Langzeit-RPM Expositionen von Haut- und Gefäßproben zur Gewinnung erster Erkenntnisse zu ihrem Verhalten unter veränderten Gravitationsbedingungen sollen sicherstellen, dass die Missionen in realer µg erfolgreich durchgefu¨hrt werden können.

Spacepathway-2 effects of microgravity on human cell spheroid formation, wound healing and the cardiovascular system

The overarching aim of this application is to investigate wound healing (project 14-ILSRA_Prop-0043: "Wound Healing and Sutures in Unloading Conditions") and changes in the heart and blood vessels (BION-M2) under long-term microgravity (µg) and cosmic radiation in space. In the course of space exploration (Moon, Mars), astronauts are increasingly exposed to both µg and cosmic radiation. It is known that µg leads to changes in the differentiation and growth of both benign and malignant cells. Previous missions (SimBox, CellBox-1 and -2) indicated antiproliferative effects and redifferentiation of tumor cells. Furthermore, 3D growth (spheroids) was found with an as yet unclear mechanism. The cause of spheroid formation is to be investigated in more detail by the FLUMIAS-ISS experiment.
Androgen receptor-positive prostate tumor cells are being investigated as part of the PFC "PROSTATE-3".
The focus is on the molecular biological investigation of the PAM, MAPK and VEGF signaling pathways and their significance for the metastasis, angiogenesis and survival of tumors. The PFC for testing the cells intended for FLUMIAS-ISS will help to define the measurement parameters, duration and time points in the FLUMIAS-ISS experiment and to determine the optimal cell density. The TUBES PFC will analyze changes in the cytoskeleton, focal adhesions, extracellular matrix, as well as WNT and PAM signaling of dermal microvascular endothelial cells. Overall, the PFCs serve to prepare, complement and complete the space missions.
RPM, hyperg and vibration experiments analogous to the conditions of a parabolic flight to optimize cell growth behavior in IBIDI slides and long-term RPM exposures of skin and vascular samples to gain initial insights into their behavior under altered gravitational conditions should ensure that the missions can be successfully carried out in real µg.
This text was translated with DeepL on 29/12/2025