Projekt ZOE

Projekt ZOE je biologický experiment Ústavu jaderné fyziky AV ČR vybraný Evropskou kosmickou agenturou jako součást vědeckého programu mise českého astronauta na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS). Zaměřuje se na jednu ze zásadních otázek budoucího kosmického výzkumu: zda je v prostředí mikrogravitace a zvýšené kosmické radiace možný správný průběh raného embryonálního vývoje obratlovců vedoucí až k pohlavní plodnosti.

Klíčem ke vzniku pohlavně plodného jedince je správně probíhající počátek embryonálního vývoje, během něhož vzniká populace tzv. primordiálních zárodečných buněk. Tyto buňky následně migrují do základů pohlavních žláz, kde se usazují a dávají vzniknout pohlavním buňkám. Experiment ZOE zkoumá, jak mikrogravitace a kosmická radiace ovlivňují tyto rané vývojové procesy a zda mohou vést k jejich narušení.

Studie bude probíhat na modelu kura domácího, jehož embryonální vývoj je v mnoha ohledech srovnatelný s vývojem savců, včetně člověka. Získané výsledky tak mohou přispět nejen k pochopení reprodukční biologie ve vesmíru, ale i k identifikaci biologických limitů dlouhodobého pobytu živých organismů mimo Zemi. Narušení těchto procesů by totiž mohlo představovat zásadní problém pro budoucí mnohogenerační mise či kolonizaci vesmíru.

Součástí experimentu je vývoj speciálního modulárního transportního boxu LIVET, který zajistí bezpečný transport vajec na ISS, jejich inkubaci a návrat na Zemi. Box bude vybaven aktivním dozimetrem SPACEDOS, sadou pasivních detektorů a senzory pro měření teploty a vlhkosti, tedy parametrů klíčových pro správný vývoj embryí. Díky modulární konstrukci lze technologii LIVET do budoucna přizpůsobit i dalším biologickým experimentům.

Experiment proběhne na palubě ISS v inkubátoru KUBIK. Po ukončení inkubace budou vejce zchlazena, aby se zastavil další vývoj, a následně budou biologické procesy detailně analyzovány v pozemských laboratořích. Výsledky projektu ZOE přispějí k lepšímu pochopení vlivu kosmického prostředí na živé organismy a k přípravě budoucích dlouhodobých pilotovaných misí mimo nízkou oběžnou dráhu Země.

Řešitelský tým

Experiment ZOE je realizován v Ústavu jaderné fyziky AV ČR ve spolupráci s GODS s.r.o. a Universal Scientific Technologies s.r.o. Za projektem stojí interdisciplinárním tým odborníků se specializací na radiobiologii, embryologii, dozimetrické metody a technologické zabezpečení biologických experimentů v kosmickém prostředí.

Vvedoucím řešitelského týmu experimentu ZOE je Oldřich Zahradníček. Působí na Oddělení dozimetrie záření ÚJF, kde vede skupinu radiobiologie. Ve svém výzkumu se zaměřuje na biologickou účinnost ionizujícího záření a vliv radiace a mikrogravitace na raný embryonální vývoj modelových organismů. Dlouhodobě se věnuje také biodozimetrickému výzkumu s přesahem k aplikacím v kosmickém i pozemském prostředí.
Kontakt: zahradnicek@ujf.cas.cz 

Pavel Trefil se na projektu ZOE podílí jako odborník v oblasti embryologie a biotechnologií. Působí v Ústavu jaderné fyziky AV ČR a současně se věnuje aplikovanému výzkumu v oblasti biotechnologií. V rámci projektu se zaměřuje na studium vlivu ionizujícího záření na rané embryonální buňky a na interpretaci biologických změn souvisejících s reprodukčním potenciálem organismů.
Kontakt: trefil.pavel@ujf.cas.cz 

Iva Ambrožová se na experimentu podílí jako specialistka na dozimetrické hodnocení. V Ústavu jaderné fyziky AV ČR působí na Oddělení dozimetrie záření a má dlouholetou praxi v oblasti dozimetrie a mikrodozimetrie ionizujícího záření, včetně aplikací v letectví a kosmickém výzkumu. V projektu ZOE zajišťuje hodnocení radiační zátěže a interpretaci naměřených dat.
Kontakt: ambrozova@ujf.cas.cz 

Martin Kákona se podílí na technickém řešení experimentu, zejména v oblasti vývoje a nasazení dozimetrických systémů. V Ústavu jaderné fyziky AV ČR se zaměřuje na vývoj elektroniky pro měření kosmického záření a otevřené dozimetrické systémy. V projektu ZOE přispívá k integraci měřicích technologií a zpracování dat získaných během mise.
Kontakt: kakona@ujf.cas.cz 

Texty byly zpracovány na základě informací dostupných na webu Česká cesta do vesmíru (ceskacestadovesmiru.cz).