Studija nudi koristan način identificiranja molekularnih putova koji stoje iza štetnih učinaka svemirskih letova na ljudsko srce. Mikrogravitacija može biti opterećujuća za tijelo, a astronauti koji su joj bili izloženi doživjeli su kardiovaskularne promjene, poput nepravilnog rada srca. No otkrivanje učinaka na srce dugotrajnog svemirskog leta - koji traje mjesecima - i molekularnih promjena koje podupiru te promjene ostalo je nedostižno jer nije moguće provesti različite molekularne i funkcionalne studije na ljudskim astronautima.

Kako bi prevladali ovaj izazov, znanstvenici su poslali projektirano srčano tkivo na Međunarodnu svemirsku postaju (ISS) na 30 dana.

Kako bi konstruirali tkivo, istraživači su ljudske inducirane pluripotentne matične stanice - koje djeluju kao prazna platna koja se mogu diferencirati u bilo koju vrstu stanica – usmjerili da se razviju u ljudske stanice srčanog mišića. Sustav, koji nazivaju srce na čipu, bio je smješten u komori otprilike upola manjoj od mobilnog telefona.

Nakon što je sustav srce na čipu bio na ISS-u, znanstvenici su koristili senzore za praćenje snage kontrakcija tkiva i uzoraka otkucaja u stvarnom vremenu. Za usporedbu, pratili su drugi set uzoraka tkiva koji su ostali na Zemlji.

Nakon 12 dana na ISS-u, snaga kontrakcije tkiva gotovo se prepolovila, dok je snaga kontrakcija tkiva na zemlji ostala relativno stabilna. Ovo slabljenje je još uvijek bilo vidljivo čak i nakon devet dana oporavka na Zemlji. U svemiru, otkucaji tkiva također su s vremenom postali nepravilniji, s periodom između svakog otkucaja koji se povećao za više od pet puta u 19 dana. Ali ta je nepravilnost nestala nakon što su uzorci vraćeni na Zemlju. Ovo sugerira da NASA-ini astronauti koji su mjesecima bili zaglavljeni na ISS-u zbog tehničkih problema s Boeingovom svemirskom letjelicom Starliner - vjerojatno doživljavaju kardiovaskularni stres koji će se riješiti nakon što se vrate na Zemlju.

Nakon što su vratili tkiva iz svemira, znanstvenici su upotrijebili  transmisijsku elektronsku mikroskopiju kako bi pogledali sarkomere uzoraka - niti proteina odgovornih za kontrakcije mišića. Nakon što su bili u orbiti mjesec dana, ti proteinski snopovi postali su kraći i neuređeniji u usporedbi s onima u tkivima koja su ostala na tlu. Mitohondriji - strojevi za proizvodnju energije unutar stanica - također su postali natečeni i fragmentirani.

Kada su istraživači sekvencirali RNK uzoraka tkiva, otkrili su povećanje ekspresije gena i signalnih putova povezanih s upalom i srčanim poremećajima u tkivima koja su putovala ISS-om. U međuvremenu, geni koji proizvode proteine ​​potrebne za normalnu kontrakciju srca i funkciju mitohondrija pokazali su znakove smanjene ekspresije.

Znanstvenici planiraju poslati druga tkiva srca i drugih organa u svemir na dulje razdoblje kako bi dublje istražili učinke svemirskih letova.