L'astronaute de l'ASC David Saint-Jacques prépare un échantillon lors d'un entraînement pré-vol au Johnson Space Center. Crédit :Agence spatiale canadienne
Dans son rôle de laboratoire orbital unique, la Station spatiale internationale fournit une large gamme d'équipements pour mener des recherches sur la santé et les sciences de la vie. Cependant, l'équipement disponible pour la biologie cellulaire et moléculaire est limité par rapport aux capacités trouvées dans les laboratoires sur Terre. Pour remédier à cette limite, l'Agence spatiale canadienne (ASC) a commandé un dispositif biomédical novateur pour une prochaine expédition dans une station spatiale. Le Bio-Analyzer de la taille d'une console de jeu vidéo permet en temps quasi réel, analyse à bord à l'aide d'échantillons biologiques fraîchement prélevés tels que le sang, urine, salive, transpiration, et cultures cellulaires.
L'appareil est conçu pour effectuer deux types d'analyse. Il est capable de compter les cellules et de détecter et quantifier des biomarqueurs. Le mot « biomarqueur » fait référence à toutes les molécules (telles que les protéines) présentes dans les échantillons de sang qui peuvent être mesurées pour évaluer la santé globale. L'analyse des biomarqueurs est un groupe de tests qui recherchent ces signes moléculaires de santé. En termes de comptage cellulaire, l'appareil peut compter différents types de cellules sanguines à partir du même échantillon. Globalement, les données générées par le Bio-Analyzer pourraient un jour aider à produire une formule sanguine complète, un test utilisé pour déterminer la santé globale d'un patient.
La méthode de prélèvement sanguin, une piqûre au doigt pour obtenir moins de 1 millilitre de sang par prélèvement, est moins complexe et chronophage que les méthodes actuelles de collecte des stations spatiales, consistant en des prélèvements de sang dans des tubes, comme dans les cliniques terrestres. En outre, la préparation des échantillons est semi-automatisée, nécessitant moins de temps d'équipage.
Le Bio-Analyzer fournit également un transfert de données automatisé au sol, rendre les données disponibles beaucoup plus tôt que lorsque les échantillons doivent être congelés et remis au sol, comme c'est le cas actuellement. La détection des biomarqueurs prend environ trois heures, suivi d'une analyse électronique de l'échantillon avec disponibilité immédiate des résultats. Le comptage des cellules prend environ quatre minutes, et ces données deviennent également immédiatement disponibles. La livraison des résultats d'analyse peu de temps après le chargement de l'échantillon offre la possibilité d'effectuer des diagnostics médicaux en temps quasi réel.
Kit de prélèvement et de traitement d'échantillons Bio-Analyzer. Crédit :Agence spatiale canadienne
« La capacité de collecter et d'analyser rapidement les cellules réduira les besoins de retour d'échantillons, " a déclaré le chercheur principal Luchino Cohen. " Nous pouvons éviter les étapes de collecte d'échantillons dans des tubes, les garder dans un arrimage froid, les livrer sur un véhicule de retour, puis les analyser sur le terrain. Cette analyse rapide accélérera la collecte de données scientifiques. »
Ce nouvel outil de diagnostic pourrait aider à tester l'efficacité de contre-mesures spécifiques qui sont essentielles aux missions d'exploration actuelles et futures de la Lune, Mars et au-delà. Par exemple, tester l'efficacité des contre-mesures utilisées pour réduire la perte osseuse, il devrait être possible d'effectuer des tests réguliers sur le sang des membres d'équipage pour quantifier les biomarqueurs de la dégradation du sang, un indicateur de la santé des os.
Le Bio-Analyseur lors de la première activité de mise en service à bord de la station spatiale. Crédit :NASA
Le bio-analyseur peut également fournir des avantages basés sur la Terre, comme l'amélioration des diagnostics au point de service. « Cela a un grand potentiel pour la surveillance continue des patients ici sur le terrain, " a déclaré Cohen. "Les patients n'auront pas besoin d'aller à la clinique ou d'attendre des jours pour les résultats des analyses de sang. C'est l'avenir du diagnostic médical sur Terre, " il ajouta.
Une fois que le système Bio-Analyzer sera pleinement fonctionnel sur la station spatiale et aura démontré avec succès ses capacités en microgravité, les scientifiques prévoient de l'utiliser pour de futures recherches sur les stations spatiales, comme dans l'enquête sur le profil immunitaire parrainée par l'ASC. Pour chaque enquête, les entreprises mettent au point des tests spécifiques pour répondre aux exigences de chaque enquêteur. L'ASC prévoit actuellement six ans d'utilisation de la station spatiale Bio-Analyzer.
