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 fica 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 pesquisas em estações espaciais. Ele remonta a 1979 e inclui mais de 32.000 espécimes animais e microbianos de investigações de estações espaciais e ônibus espaciais e estudos relacionados em terra.
O GeneLab da NASA no Ames Research Center em Silicon Valley, Califórnia, contém dados abrangentes de análises de espécimes de voos espaciais e experimentos terrestres correspondentes iniciados em 1995. É o primeiro banco de dados de omics relacionado ao espaço. Omics se refere às ciências biológicas que terminam em “-omics”, como genômica, o estudo de 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 os perfis imunológicos e os microRNAs circulantes, ou miRNAs, em camundongos após simulação de radiação no espaço profundo. No corpo, o miRNA está envolvido na expressão gênica e desempenha papéis importantes na função saudável e em doenças.
“Ele é encontrado em todos os tipos de fluidos do corpo e entra e sai das células”, diz o pesquisador Afshin Beheshti, da Ames. “Nossa hipótese era que os miRNAs estão associados a certas doenças e funções, neste 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, a inibição da produção de miRNA específicos pode servir como uma contramedida potencial. Os pesquisadores agora estão trabalhando em vários estudos de acompanhamento, incluindo o uso de testes de um inibidor de miRNA para neutralizar os efeitos da radiação.
Com o sequenciamento de miRNA do estudo e outros dados disponíveis por meio do GeneLab, “outros pesquisadores podem ter novas ideias ou ver o que perdemos”, ressalta Beheshti.
Um documento diferente usou dados existentes do GeneLab para examinar os efeitos da gravidade no verme C. elegans, um organismo modelo usado em muitos estudos biológicos, incluindo Micro-16, um experimento que foi 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”, disse 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 na Terra e 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, 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 terceiros, incluindo análises de amostras remanescentes, somando-se às da 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”, disse Galazka. “Geralmente, a ciência está se movendo em direção a um modelo em que a organização, distribuição e análise de dados estão se tornando mais importantes e sistemas como esses serão críticos.”
Beheshti diz que a compilação 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 chamam.
Publicado em 04/03/2021 01h13
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