Если люди серьезно настроены на освоение глубокого космоса, то им нельзя забывать, что космическая среда влияет на здоровье. Новый проект НАСА может справиться с проблемой. Он направлен на создание технологий, используемых для изучения «омиксов» – поля микробиологии, отличающиеся важностью для человеческого здоровья. Омиксы включают исследование геномов, микробиомов и протеомов.
За проект «Омиксы в космосе» отвечает Лаборатория реактивного движения (Пасадена, Калифорния). Недавно программу профинансировал Исследовательский институт космического здоровья НАСА. Средств хватит на 4 года, за которые агентство надеется создать 3D-печатные приборы на МКС, способные обрабатывать жидкости (образцы крови), не разливаясь в условиях микрогравитации. Это позволит анализировать образцы без отправки на Землю.
Никакой задержки
В НАСА уже рассмотрели омиксы с помощью экспериментов вроде Microbial Tracking 1, изучавших микробное разнообразие на космической станции. Но сейчас нет способа обрабатывать образцы на МКС, поэтому приходится доставлять на планету. На подобную процедуру уходят месяцы.
Ученые не могут терять драгоценное время, так как анализы должны делаться на месте. Новый проект продумывает автоматизированную систему изучения молекулярной биологии с минимальным вмешательством экипажа.
Одна из крупнейших проблем при подготовке образцов – обработка жидкостей в условиях микрогравитации. Астронавты получают разнообразные образцы, включая их собственную слюну и кровь, а также микробы со стен МКС. Затем их смешивают с водой и можно вводить в инструменты для анализа. Без надлежащих приборов образцы способны разливаться, плавать или формировать пузырьки воздуха, которые негативно сказываются на результатах.
Сдвиг в 2016 году
В 2016 году НАСА предприняли серьезный шаг, последовательно определяя ДНК в пространстве. Астронавты использовали маленький прибор MinION, созданный в Oxford Nanopore Technologies. Проект опирается на этот успех, разрабатывая автоматизированный экстрактор ДНК/РНК, который будет подготавливать образцы для MinION. Новую технологию уже успешно протестировали на Земле.
Будущее космического здоровья
Ранние исследования омиксов показали, что иммунная система членов экипажа ослабляется после жизни на МКС. Пока ученые не знают почему. Поле эпигенетики изучает гены и может объяснить, как микрогравитация и космические лучи воздействуют на ДНК.
Однако «Омиксы в космосе» беспокоится не только о членах экипажа. Есть также микробы, переносимые людьми и грузом, скапливающиеся на борту аппаратов. Нужно собрать этих «пассажиров», чтобы получить генетические маркеры и понять, чего от них ожидать: пользы или вреда.