Souvent, lors de la recherche sur les changements moléculaires et biologiques qui se produisent dans l'espace, des modèles tels que les rongeurs, les vers et les levures sont utilisés pour étudier les effets et les conséquences des vols spatiaux de longue durée afin de comprendre comment la microgravité affecte les humains dans l'espace. Cependant, Nate Szewczyk, Ph.D., de l'OHIO, et plusieurs autres chercheurs du monde entier ont publié un article qui propose un programme pour l'Agence spatiale européenne qui pourrait potentiellement révolutionner la médecine spatiale en collectant régulièrement des échantillons biologiques d'astronautes à utiliser avec la coupe- technologies de pointe pour comprendre les effets sur leurs gènes, leur ARNm, leurs protéines et leurs métabolites (communément appelées technologies « omiques »).

L'article, intitulé "La collection d'omiques de routine est une opportunité en or pour la recherche humaine européenne dans les environnements spatiaux et analogiques", publié dans la revue Patterns , détaille comment le profilage omique est conçu pour transformer la médecine spatiale et améliorer les soins de santé au travail pour les astronautes. Les auteurs de l'article prévoient que le profilage omiques améliorera la santé des astronautes et atténuera les risques liés aux vols spatiaux, ce qui pourrait augmenter le succès des missions dans des projets plus ambitieux tels que les voyages vers Mars. Le groupe de chercheurs poursuit en soulignant dans l'article les étapes collaboratives à suivre pour concevoir une ressource de données standardisée pouvant être utilisée pendant des années à mesure que les données et la science évoluent.

"Nous avons fait pression pour qu'un programme de collecte d'omiques de routine fasse partie de la mesure standard pour les astronautes de l'Agence spatiale européenne", a déclaré Szewczyk. "En récupérant et en analysant ces données, nous avons la possibilité d'étudier plus avant les meilleures pratiques en médecine personnalisée pour les individus envoyés dans l'espace."

Une étude jumelle a été réalisée par la NASA dans laquelle l'organisation a effectué le profilage moléculaire d'un individu, ce qui a montré qu'il est possible d'utiliser des approches de données volumineuses pour comprendre la santé des astronautes. Dans l'étude de la NASA, ils ont mesuré à quel point l'astronaute était en forme avant le vol, en vol et après le vol pour recueillir ses informations sur la santé et comment elles peuvent fluctuer dans l'espace. Après avoir pu analyser et voir l'utilité de ce grand ensemble de données, la NASA a décidé d'en faire une approche standard à l'avenir.

"Nous avons profité du fait que la NASA a adopté cette pratique standard car nous pensons que c'est quelque chose que d'autres agences spatiales doivent régler pour s'assurer qu'elles trouvent la meilleure approche pour la santé de leurs astronautes dans l'espace", a ajouté Szewczyk.

L'un des collègues de Szewczyk, Brian Clark, Ph.D., qui dirige l'Institut musculosquelettique et neurologique de l'Ohio (OMNI) à l'OHIO, a noté que "c'est une période passionnante pour le domaine de l'astrobiologie. Depuis des décennies, nous savons que les vols spatiaux posent des problèmes substantiels risques pour la santé humaine et que les effets physiologiques d'un vol spatial prolongé varient énormément d'une personne à l'autre. Si vous regardez dix personnes qui passent six mois sur la Station spatiale internationale, vous verrez des réactions radicalement différentes entre les personnes dans des choses comme la quantité de perte musculaire et osseuse qu'ils subissent.Certains subissent une perte stupéfiante tandis que d'autres s'en sortent considérablement mieux.L'avènement des technologies omiques est clairement notre meilleur pari pour comprendre ce qui motive cette variabilité et faire vraiment progresser la médecine spatiale personnalisée. être tiré de ces types d'études s'étend bien au-delà des limites de l'espace extra-atmosphérique et a des implications pour la médecine traditionnelle, comme la compréhension trouver l'impact de l'inutilisation prolongée qui survient après une blessure, une chirurgie reconstructive et une maladie. C'est formidable de voir cet appel à l'action et nous sommes extrêmement fiers de la stature et de l'influence de Nate dans le domaine de la médecine spatiale."

L'équipe qui a co-écrit l'article est composée de scientifiques, dont Szewczyk, dont les travaux se concentrent sur les omiques de l'espace. Ils sont chargés d'examiner comment la NASA a pris la décision d'adopter une approche omique pour comprendre l'impact moléculaire et biologique des astronautes dans l'espace et si cette mesure est quelque chose que l'Agence spatiale européenne devrait également suivre.

En plus d'identifier si cette pratique est bénéfique pour d'autres agences spatiales, quels types de données collecter, quelles méthodes d'échantillonnage utiliser et à quels moments, ils examinent également ce qui peut être mesuré par des approches multi-omiques, telles que les génomes d'astronautes et quels gènes sont exprimés, quels métabolites sont présents, y a-t-il des changements dans les protéines, etc.

"Grâce aux innovations scientifiques, au lieu de mesurer des modèles et de traduire ces données aux humains, nous sommes désormais en mesure de mesurer les gens et d'examiner le génome d'un individu et de prédire si son génome est à risque de cancer ou de diabète, ou si un médicament spécifique peut ou peuvent ne pas fonctionner sur eux en fonction de leur génome », a déclaré Szewczyk. "C'est une opportunité d'adopter les mêmes approches de médecine moléculaire moderne et de les utiliser sur les astronautes pour identifier les risques potentiels pour la santé. C'est plus significatif que d'utiliser des modèles et une réelle opportunité pour toutes les agences spatiales de savoir et de dire que les astronautes qu'ils envoient dans l'espace sont et seront en sécurité."

En plus de fournir un aperçu de la façon dont la collecte d'omiques de routine peut améliorer la santé des astronautes, l'équipe de chercheurs évalue également les considérations éthiques et juridiques pertinentes pour les données omiques provenant d'astronautes européens et de participants aux vols spatiaux, dans le but de créer un paysage politique où les données peuvent être aussi ouvert que possible pour maximiser le potentiel scientifique mais aussi fermé que nécessaire pour protéger les personnes concernées.

Szewczyk est une fondation du patrimoine ostéopathique Ralph S. Licklider, D.O. Professeur doté en médecine moléculaire et chercheur principal de l'Institut musculosquelettique et neurologique de l'Ohio au Heritage College of Osteopathic Medicine. Il a déjà fait voler des vers dans l'espace, analysant ce qui a changé en eux dans l'espace et comparant les expressions géniques dans l'espace avec des rongeurs et des astronautes, recherchant des points communs dans le changement comme les protéines qui permettent aux muscles de fonctionner et les protéines qui permettent aux cellules de produire de l'énergie. Il suit actuellement les découvertes de ces vols passés sur deux nouvelles enquêtes qui doivent se rendre à la Station spatiale internationale dans les années à venir. + Explorer plus loin

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