Muitas vezes, ao pesquisar as mudanças moleculares e biológicas que acontecem no espaço, modelos como roedores, vermes e leveduras são usados ​​para estudar os efeitos e consequências do voo espacial de longa duração como forma de entender como a microgravidade afeta os humanos no espaço. No entanto, Nate Szewczyk, Ph.D., do OHIO, e vários outros pesquisadores de todo o mundo publicaram um artigo que propõe um programa para a Agência Espacial Européia que poderia revolucionar a medicina espacial coletando rotineiramente amostras biológicas de astronautas para uso com corte. tecnologias de ponta para entender os efeitos em seus genes, mRNA, proteínas e metabólitos (comumente chamados de tecnologias "ômicas").
O artigo, intitulado "Coleção de ômicas de rotina é uma oportunidade de ouro para pesquisa humana europeia em ambientes espaciais e analógicos", publicado na revista Patterns , detalha como o perfil ômico está preparado para transformar a medicina espacial e melhorar a saúde ocupacional dos astronautas. Os autores do artigo antecipam que o perfil ômico melhorará a saúde dos astronautas e mitigará os riscos de voos espaciais, o que poderia aumentar o sucesso da missão em empreendimentos mais ambiciosos, como viagens a Marte. O grupo de pesquisadores continua destacando no artigo as etapas colaborativas que devem ser tomadas para projetar um recurso de dados padronizado que possa ser usado nos próximos anos à medida que os dados e a ciência evoluem.

"Estamos fazendo lobby para que um programa de coleta de ômicas de rotina se torne parte da medida padrão para astronautas na Agência Espacial Européia", disse Szewczyk. “Ao recuperar e analisar esses dados, temos a oportunidade de investigar melhor as melhores práticas em medicina personalizada para os indivíduos enviados ao espaço”.

Um estudo duplo foi feito pela NASA, onde a organização fez o perfil molecular de um indivíduo que mostrou que é possível usar grandes abordagens de dados para entender a saúde dos astronautas. No estudo da NASA, eles mediram a forma física do astronauta antes do voo, durante o voo e após o voo para coletar suas informações de saúde e como elas podem flutuar no espaço. Depois de poder analisar e ver a utilidade desse grande conjunto de dados, a NASA decidiu torná-lo uma abordagem padrão daqui para frente.

“Aproveitamos a NASA fazendo essa prática padrão porque sentimos que é algo que outras agências espaciais precisam abordar para garantir que encontrem a melhor abordagem para a saúde de seus astronautas no espaço”, acrescentou Szewczyk.

Um dos colegas de Szewczyk, Brian Clark, Ph.D., que dirige o Ohio Musculoskeletal and Neurological Institute (OMNI) no OHIO observou que "é um momento emocionante para o campo da astrobiologia. riscos para a saúde humana e que os efeitos fisiológicos do vôo espacial prolongado variam tremendamente de uma pessoa para outra. Se você olhar para dez pessoas que passam seis meses na Estação Espacial Internacional, você verá respostas dramaticamente diferentes entre as pessoas em coisas como a quantidade de perda muscular e óssea que eles experimentam. Alguns experimentam uma quantidade impressionante de perda, enquanto outros se saem consideravelmente melhor. O advento das tecnologias ômicas é claramente nossa melhor aposta para entender o que impulsiona essa variabilidade e realmente avançar na medicina espacial personalizada. O conhecimento para ser obtido com esses tipos de estudos se estende muito além dos limites do espaço sideral e tem implicações para a medicina tradicional, como descobrir o impacto do desuso prolongado que ocorre após lesão, cirurgia reconstrutiva e doença. É ótimo ver este chamado à ação e estamos extremamente orgulhosos da estatura e influência de Nate no campo da medicina espacial."

A equipe coautora do artigo é composta por cientistas, incluindo Szewczyk, cujo trabalho se concentra em ômicas espaciais. Eles têm a tarefa de analisar como a NASA tomou a decisão de adotar uma abordagem ômica para entender o impacto molecular e biológico dos astronautas no espaço e se essa medida é algo que a Agência Espacial Européia também deve seguir.

Além de identificar se essa prática é benéfica para outras agências espaciais, quais tipos de dados coletar, quais métodos de amostragem usar e em quais momentos, eles também estão analisando o que pode ser medido por abordagens multiômicas, como genomas de astronautas e quais genes estão sendo expressos, quais metabólitos estão presentes, existem alterações nas proteínas e muito mais.

“Graças às inovações na ciência, em vez de medir modelos e traduzir esses dados para humanos, agora podemos medir pessoas e analisar o genoma de um indivíduo e prever se seu genoma está em risco de câncer ou diabetes, ou se um medicamento específico pode ou pode não funcionar neles com base em seu genoma", disse Szewczyk. "Esta é uma oportunidade de usar as mesmas abordagens da medicina molecular moderna e usá-las em astronautas para identificar riscos potenciais à saúde. É mais significativo do que usar modelos e uma oportunidade real para todas as agências espaciais saberem e dizerem que os astronautas que estão enviando no espaço estão e estarão seguras."

Além de fornecer informações sobre como a coleta rotineira de ômicas pode melhorar a saúde dos astronautas, a equipe de pesquisadores também avalia considerações éticas e legais pertinentes aos dados ômicos derivados de astronautas europeus e participantes de voos espaciais, com o objetivo de criar um cenário político onde os dados possam ser tão aberto quanto possível para maximizar o potencial científico, mas tão fechado quanto necessário para proteger os titulares dos dados.

Szewczyk é um Osteopathic Heritage Foundation Ralph S. Licklider, D.O. Professor dotado de Medicina Molecular e Investigador Principal do Instituto Musculoesquelético e Neurológico de Ohio no Heritage College of Osteopathic Medicine. Ele já levou vermes para o espaço, analisando o que mudou neles no espaço e comparando as expressões genéticas no espaço com roedores e astronautas, procurando semelhanças nas mudanças, como proteínas que permitem que os músculos funcionem e proteínas que permitem que as células produzam energia. Ele está atualmente acompanhando as descobertas desses voos anteriores em duas novas investigações programadas para voar para a Estação Espacial Internacional nos próximos anos. + Explorar mais

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