p Assim como os primeiros exploradores, Os investigadores do NASA Twins Study estão se aventurando em um novo território. Conduzir pesquisas de ômicas humanas em astronautas gêmeos como parte da Missão de Um Ano que aconteceu a bordo da Estação Espacial Internacional é um desses empreendimentos. Conforme a tecnologia evolui, também evolui a pesquisa. A NASA está avaliando técnicas de pesquisa mais eficientes e inovadoras para se preparar para a viagem a Marte. p O pensamento inovador pode melhorar a forma como as amostras biológicas são processadas e transportadas do espaço de volta aos laboratórios de pesquisa na Terra para estudos futuros. Esse pensamento foi estimulado por pesquisadores do Programa de Pesquisa Humana (HRP) da NASA e pesquisadores do Estudo de Gêmeos da Johns Hopkins Medicine.

p Amostras recém-isoladas produzem resultados melhores do que células isoladas de amostras congeladas que retornaram do laboratório em órbita à Terra. Pipetar amostras frescas à temperatura ambiente e realizar o isolamento das células na estação espacial também elimina a necessidade de logística de transporte rápida, e permite uma amostragem mais frequente. Uma vez que as células são isoladas, as amostras podem ser congeladas de forma viável e devolvidas em qualquer veículo de transferência a qualquer momento para análise posterior.

p Em uma aeronave usada como um análogo de voo parabólico para criar curtos períodos de microgravidade simulada, Os investigadores do estudo de gêmeos, Dr. Andrew Feinberg e Lindsay Rizzardi, da Johns Hopkins Medicine, testaram uma teoria de que líquidos podem ser transferidos com segurança em microgravidade usando um pipetador. que é esguio, tubo de medição graduado. Anteriormente, os pesquisadores pensavam que a transferência de fluidos biológicos no espaço poderia representar riscos para o controle preciso da amostra.

p "Este análogo demonstrou que a pipetagem de fluidos abertos é relativamente simples e facilmente controlada e que todas as etapas de transferência de fluido associadas à centrifugação podem ser replicadas em microgravidade, "Feinberg disse." Ao lidar com material genético, a pesquisa requer a transferência precisa de líquidos entre diferentes tipos de tubos, a fim de purificar o DNA, RNA ou proteína de amostras biológicas para realizar análises moleculares. "

p Coincidindo com a pesquisa de transferência de fluido estava a pesquisa de isolamento de células conduzida pelos imunologistas da NASA Brian Crucian, Clarence Sams, Hawley Kunz e a astronauta e bióloga molecular da NASA Kate Rubins. Os pesquisadores da NASA testaram protocolos terrestres para purificação de células em microgravidade usando o análogo de voo parabólico. Eles descobriram que o isolamento e a purificação das células podem ser realizados em microgravidade. Rubins também confirmou algumas dessas descobertas no espaço. Eles publicaram sua pesquisa com Feinberg e Rizzardi na edição de julho de 2016 da NPJ Microgravidade .

p Crucian disse, "Os procedimentos de laboratório para isolar e purificar células normalmente requerem centrifugação de gradiente sensível, extração cuidadosa de células isoladas, e pipetagem aberta geral de líquidos para lavar e transferir as células isoladas. "

p Ser capaz de transferir fluidos e isolar células no espaço é importante por uma variedade de razões. Marte está a uma distância desafiadora da Terra, caso sejam necessários diagnósticos de um tripulante. Permitir que os astronautas conduzam mais pesquisas humanas de forma independente pode ajudar a diagnosticar uma doença mais rapidamente, possivelmente salvando uma vida em uma emergência médica.

p Enquanto a NASA se prepara para sua jornada a Marte, a maneira como os pesquisadores lidam e processam as amostras biológicas no espaço pode mudar. Os protocolos validados pelos investigadores da Johns Hopkins e da NASA demonstram que os protocolos de isolamento de células padrão podem de fato ser realizados no espaço, algo que pode permitir certos tipos de genética, ou 'omics', pesquisa a bordo da estação espacial. As tecnologias de biologia molecular, como sequenciadores manuais, continuam a evoluir ampliando as fronteiras da pesquisa científica. A HRP continuará a adaptar suas metodologias para apoiar novas pesquisas que protejam e garantam a segurança das futuras tripulações em missões de longa duração, ao mesmo tempo que abrem as portas para oportunidades inovadoras.