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    Arquivos da Estação Espacial Internacional alimentam novas descobertas científicas

    Astronauta da NASA Reid Wiseman inserindo amostras biológicas humanas no Minus Eighty Laboratory Freezer para ISS (MELFI). Os dados arquivados dessas amostras foram usados ​​posteriormente por pesquisadores que estudavam os efeitos do espaço no sistema imunológico. Crédito:NASA

    Quando os cientistas concluem um experimento a bordo da Estação Espacial Internacional, as ramificações desse trabalho apenas começaram. A NASA carrega um legado de décadas de dados de pesquisa biológica, alimentando novas descobertas muito depois de os estudos terminarem no espaço.

    Esse legado é evidente em uma publicação da Cell Press, uma coleção de periódicos científicos que recentemente compilou 29 artigos sobre a biologia do voo espacial ou o estudo de como o espaço afeta o corpo humano. Uma série de artigos se baseava no Arquivo de Dados de Ciências da Vida da NASA (LSDA) e no Genelab da NASA, dois repositórios que contêm décadas de amostras biológicas e dados da Estação Espacial Internacional.

    O LSDA no Johnson Space Center da NASA em Houston é encarregado de coletar e arquivar dados e amostras do Human Research Program (HRP), incluindo pesquisa de estação espacial. Remonta a 1979 e inclui mais de 32, 000 espécimes de animais e micróbios de investigações de estações espaciais e ônibus espaciais e estudos relacionados em terra.

    GeneLab da NASA no Ames Research Center no Vale do Silício, Califórnia, contém dados abrangentes de análises de espécimes de voos espaciais e experimentos terrestres correspondentes começando em 1995. É o primeiro banco de dados omics relacionado ao espaço. Omics se refere às ciências biológicas que terminam em "-omics, "como genômica, o estudo dos genes, e proteômica, o estudo de todas as proteínas em uma célula, tecido, ou organismo. Os dados do GeneLab vêm da análise de uma variedade de biomoléculas, incluindo DNA, RNA, e proteínas.

    Os dados LSDA e GeneLab estão prontamente disponíveis para a comunidade científica.

    A abordagem ômica permite que os cientistas tenham uma visão abrangente, em vez de examinar uma única parte de uma célula ou organismo. O cientista do projeto GeneLab Jonathon M. Galazka chama isso de uma abordagem imparcial da biologia. "Você coleta dados e permite que eles o guiem em direção a uma resposta, ", diz ele. Os dados vêm de uma variedade de organismos modelo, incluindo vermes, roedores, e plantas, bem como de astronautas.

    Os jornais da Cell Press usaram dados arquivados de várias maneiras.

    Um artigo analisou perfis imunológicos e microRNA circulantes, ou miRNA, em camundongos após radiação simulada no espaço profundo. No corpo, O miRNA está envolvido na expressão gênica e desempenha papéis importantes na função saudável e em doenças.

    "É encontrado em todos os tipos de fluidos do corpo e entra e sai das células, "diz o investigador Afshin Beheshti em Ames." Nossa hipótese era que miRNAs estão associados a certas doenças e funções, nesse caso, efeitos causados ​​pela radiação espacial. "

    A pesquisa é uma das primeiras a usar uma nova tecnologia para feixes de radiação cósmica galáctica simulados (GCRBs), bem como feixes simulados de erupções solares. Ambos podem afetar os astronautas. As descobertas sugerem que os dois tipos de radiação suprimem exclusivamente o sistema imunológico. O estudo também identificou miRNAs circulando no sangue que podem causar essa supressão. Em futuras missões espaciais, pode ser possível usar o perfil de miRNA de uma pessoa para monitorar a mudança imunológica. Além disso, inibir a produção de miRNA específico poderia servir como uma contramedida potencial. Os pesquisadores agora estão trabalhando em vários estudos de acompanhamento, incluindo o uso de teste de um inibidor de miRNA para neutralizar os efeitos da radiação.

    Com o sequenciamento de miRNA do estudo e outros dados disponíveis através do GeneLab, "outros pesquisadores podem ter novas ideias ou ver o que perdemos, "Beheshti aponta.

    Um outro artigo usou dados existentes do GeneLab para examinar os efeitos da gravidade no worm C. elegans, um organismo modelo usado em muitos estudos biológicos, incluindo Micro-16, um experimento lançado a bordo da missão Northrop Grumman CRS-15 em 20 de fevereiro.

    "Nosso objetivo era descobrir novas moléculas importantes na resposta do corpo à mudança da gravidade, "diz o co-investigador e professor associado da Universidade de Exeter, Tim Etheridge.

    A pesquisa descobriu que a alteração da gravidade causou mudanças sutis em cerca de 1, 000 genes envolvidos no sistema nervoso e controlados por funções metabólicas relacionadas à insulina. Esse resultado sugere que mudanças no sistema nervoso podem ser importantes na resposta dos astronautas a voos espaciais prolongados.

    Etheridge acrescenta que o acesso aos dados do GeneLab foi essencial para este trabalho.

    "Podemos curar coisas em ratos, mas extrapolar para humanos é o truque, "diz Beheshti." No espaço, você tem apenas um punhado de astronautas voluntários, em vez dos milhares de sujeitos de pesquisa típicos desses experimentos. O acesso a todos os dados arquivados de humanos estudados tanto na Terra quanto no espaço ajuda a compensar isso. Se você for criativo, você pode combinar conjuntos de dados e obter informações úteis. "

    Galazka explica que o GeneLab também adiciona dados fora do que foi coletado para o experimento, tais como medidas de doses de radiação ou temperatura e qualidade do ar da cabine da estação espacial. Amostras e dados do GeneLab também estão disponíveis como oportunidades de ciência aberta. Novas informações podem ser geradas por outros, incluindo análises de amostras restantes, adicionando à pesquisa original.

    "Acho que o que você verá no futuro é algum tipo de fusão ou conexões mais fortes entre o LSDA e o GeneLab para um sistema de dados de ciências biológicas mais coeso, "Galazka diz." Geralmente, a ciência está se movendo em direção a um modelo onde a organização de dados, distribuição, e a análise está se tornando mais importante, e sistemas como esses serão críticos. "

    Beheshti diz que a compilação da Cell Press, uma das maiores coleções de artigos de biologia espacial em um só lugar, ajudou a aumentar a consciência da pesquisa em biologia espacial. Os guardiões dos dados da estação espacial da NASA estão prontos quando mais pesquisadores ligam.


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