Космические эксперименты ФГУП «Гос.НИИ ОЧБ» ФМБА России №3(92), 2018 год

— Алексей Иванович, как появилась идея создания нового «космического» препарата?

— Всё началось в 2007 году. Я и мои коллеги много читали про полёты в космос, про враждебную среду, которая окружает наших космонавтов. На тот момент в институте уже производился пробиотик «Витафлор» — препарат, который оказывает комплексное действие на организм, нормализует качественный и количественный состав микрофлоры слизистых, положительно влияет на иммунный и нейроэндокринный статус. Отличные свойства «Витафлора» нам уже были известны. Мы написали статью в научный журнал, где предположили, что использование «Витафлора» во время космических полётов может оказаться очень действенным! С публикации этой статьи всё и началось. Через какое-то время Роскосмос одобрил проведение космических экспериментов.

— Расскажите об основной цели вашего эксперимента.

— В условиях длительного космического полёта организм человека подвергается влиянию целого ряда негативных факторов. В определённый момент защитные возможности иммунной системы могут оказаться исчерпанными. Поэтому основной целью эксперимента был поиск веществ, способных помочь организму справиться с влиянием агрессивной среды. Применение таких средств может существенно снизить медицинские риски, сопровождающие человека во время космического полёта.

В результате интенсивных поисков выяснилось, что, во-первых, в наибольшей степени такой способностью обладают ацидофильные лактобациллы. Во-вторых, пробиотическая и антимутагенная активность наиболее ярко проявляется у клеток Lactobacillus acidophilus, находящихся в активном физиологическом состоянии (в виде кисломолочного продукта).

Стало очевидным, что для поддержания здоровья космонавтов, находящихся длительное время в неоптимальных условиях жизнеобитания, необходимо предусмотреть на борту корабля пробиотический продукт, который может взять на себя роль общеукрепляющего средства и позволит снизить последствия негативного воздействия на организм человека агрессивной окружающей среды, в первую очередь физической и биологической составляющих. И, как вариант, в качестве такого средства может быть предложен пробиотик в виде кисломолочного продукта, содержащего живые клетки лактобацилл.

В связи с этим назрела необходимость разработки технологии, которая бы позволяла членам экипажа получать пробиотический кисломолочный продукт непосредственно на борту пилотируемого космического корабля (ПКК) в процессе космической экспедиции.

С 2007 года был поставлен ряд экспериментов по выращиванию на борту Международной космической станции (МКС) ацидофильных лактобацилл, обладающих пробиотическими свойствами. Сначала мы отправляли сухую форму «Витафлора», а делать кисломолочный продукт на основе препарата начали с полёта МКС-50, в апреле 2017 года.

— Почему именно «Витафлор»?

— Основой «Витафлора» являются жизнеспособные клетки двух штаммов молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus, специально подобранные по медико-биологическим свойствам. «Витафлор» обладает достаточно высоким пробиотическим потенциалом. Он уникален тем, что в процессе его получения формируется устойчивая симбиотическая система двух штаммов ацидофильных лактобацилл, усиливающая полезные медико-биологические свойства препарата.

— С какими трудностями вам пришлось столкнуться во время проведения экспериментов?

— Во-первых, эксперименты проходят только два раза в год, так как чаще корабли просто не летают. Это, конечно, очень мало.

Во-вторых, мы отправляем на МКС живую культуру — комплекс ацидофильных бактерий, благотворно влияющих на микрофлору кишечника и, соответственно, на иммунитет человека. Каждый полёт нестандартен: разные траектории полёта, может внезапно поменяться время старта. При приземлении может случиться и аварийная посадка, сам аппарат в этот момент имеет очень высокую температуру. А «Вита­флор», лиофильные таблетки или же порошок — это живая культура! Любые изменения, происходящие во время полёта, на ней сказываются. И, поскольку полёт в космос имеет каждый раз особые условия, сравнивать результаты объективно очень трудно.

В космос мы отправляли герметичный биореактор с питательной средой и посевным материалом. Космонавты помещали доставленный на борт МКС сменный биореактор в корпус-термостат сроком на 22–24 часа, с последующим перемещением биореактора в бортовой холодильник до момента отправки на Землю.

На протяжении ряда лет на борту МКС была проведена серия экспериментов, в результате которых была подтверждена возможность культивирования в условиях микрогравитации ацидофильных бактерий и сохранения выращенными на борту МКС лактобациллами присущего им пробиотичес­кого потенциала. Оптимизация процесса позволила получить из жидких компонентов кисломолочный продукт.

— В данный момент эксперимент также проходит?

— В 2018 году запланированы два эксперимента с участием экипажей МКС: летом на борту МКС-56 находился наш препарат, в августе он вернулся обратно. Следующий полетит уже в октябре 2018 года.

— Что входит в задачу космонавтов?

— В процессе совершения длительной космической экспедиции отсутствует возможность постоянной доставки на борт МКС жидких компонентов (в первую очередь речь идёт о посевном материале). В связи с этим нами была рассмотрена возможность получения жидкого материала из сухого путём его регидратации непосредственно на борту.

В настоящее время препарат на борт МКС отправляется в сухом виде. В задачу космонавтов входит введение необходимого количества питьевой воды из бортовых источников в ёмкость (спецпакет) с сухим продуктом и помещение полученного вещества в термостат сроком на 24 часа при температуре в 37 градусов. Полученный кисломолочный продукт хранится в холодильнике до отправки на Землю.

Сейчас исследования продолжаются. Мы надеемся, что они успешно завершатся включением пробиотических продуктов в штатный набор для космических полётов. Это особенно важно в случае расширения космических программ, предполагающих дальние межпланетные перелёты, например, программы пилотируемого полёта на Марс.