Auf dem Foto von 2016 fügt Matthias Maurer von der ESA Proben in den MinION-DNA-Sequenzer ein. Dieses Gerät wird auch im Rahmen des Projekts „Omics in Space“ (Omics in Space) eingesetzt, in dem neue Werkzeuge zum Studium der Mikrobiologie im Weltraum entwickelt werden.
Wenn es den Menschen mit der Erforschung des Weltraums ernst ist, sollten sie nicht vergessen, dass die Weltraumumgebung die Gesundheit beeinträchtigt. Ein neues NASA-Projekt kann das Problem lösen. Ziel ist die Schaffung von Technologien für die Erforschung von „Omiksov“ - dem Gebiet der Mikrobiologie, das für die menschliche Gesundheit von Bedeutung ist. Omixe umfassen die Untersuchung von Genomen, Mikrobiomen und Proteomen.
Das Jet Propulsion Laboratory (Pasadena, Kalifornien) ist verantwortlich für das Projekt „Omixes in Space“. Kürzlich wurde das Programm vom NASA Space Health Research Institute finanziert. Die Mittel reichen für 4 Jahre, für die die Agentur 3D-Druckgeräte auf der ISS entwickeln möchte, mit denen Flüssigkeiten (Blutproben) verarbeitet werden können, ohne dass die Schwerelosigkeit ausläuft. Auf diese Weise können Proben analysiert werden, ohne dass sie zur Erde gesendet werden.
Keine Verzögerung.
Die NASA hat bereits Omics mit Experimenten wie Microbial Tracking 1 überprüft, mit denen die mikrobielle Vielfalt einer Raumstation untersucht wurde. Aber jetzt gibt es keine Möglichkeit, Proben auf der ISS zu verarbeiten, also müssen Sie sie an den Planeten liefern. Ein ähnlicher Vorgang dauert Monate.
Wissenschaftler können keine wertvolle Zeit verlieren, da Analysen vor Ort durchgeführt werden sollten. Das neue Projekt entwickelt ein automatisiertes molekularbiologisches Studiensystem mit minimalen Eingriffen der Besatzung.
Eines der größten Probleme bei der Probenvorbereitung ist die Behandlung von Flüssigkeiten unter Schwerelosigkeitsbedingungen. Astronauten erhalten eine Vielzahl von Proben, einschließlich ihres eigenen Speichels und Blutes sowie Mikroben von den Wänden der ISS. Dann werden sie mit Wasser gemischt und können zur Analyse in die Werkzeuge eingegeben werden. Ohne geeignete Instrumente können Proben verschütten, schweben oder Luftblasen bilden, die die Ergebnisse beeinträchtigen.
Schicht im Jahr 2016
2016 hat die NASA einen ernsthaften Schritt unternommen, indem sie die DNA im Weltraum konsequent bestimmte. Die Astronauten verwendeten ein kleines MinION-Instrument von Oxford Nanopore Technologies. Das Projekt baut auf diesem Erfolg auf und entwickelt einen automatisierten DNA / RNA-Extraktor, der Proben für MinION aufbereitet. Neue Technologien wurden bereits erfolgreich auf der Erde getestet.
Die Zukunft der kosmischen Gesundheit
Frühe Studien mit Omics zeigten, dass das Immunsystem der Besatzungsmitglieder nach dem Leben auf der ISS geschwächt war. Wissenschaftler wissen zwar nicht warum. Das Gebiet der Epigenetik untersucht Gene und kann erklären, wie sich Mikrogravitation und kosmische Strahlung auf die DNA auswirken.
Bei „Omix in Space“ geht es jedoch nicht nur um die Crewmitglieder. Es gibt auch Mikroben, die von Personen und Fracht an Bord der Fahrzeuge befördert werden. Wir müssen diese „Passagiere“ sammeln, um genetische Marker zu erhalten und zu verstehen, was von ihnen zu erwarten ist: gut oder schlecht.
