Çalışma, derin uzay uçuş risklerini belirlemede yardımcı olabilecek yeni biyobelirteçler buluyor

Uluslararası bir bilim insanı ekibi, teşhis amaçlı ve potansiyel olarak derin uzay uçuşuyla ilişkili risklerin öngörü araçları olarak kullanılabilecek yeni biyobelirteçler buldu.

Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’ndan (LLNL) üç araştırmacının da yer aldığı ekip, yaptıkları çalışmada, uçuştan önce ve sonra uzay mekiği astronotlarından alınan yaklaşık yirmi yıllık kan örneklerini inceledi.

Bulguları dergide çevrimiçi yayınlandı Genetikte Sınırlar.

“Eksozomlardaki nükleik asidin 15-20 yıl bozulmadan kalabileceğini biliyorduk, ancak uzay yolculuğunun onları nasıl etkileyeceğinden ve uzay mekiğinin yirmi yıllık kanında nükleik asitler içeren bozulmamış eksozomlar bulup bulamayacağımızdan emin değildik. Laboratuvarın Biyoloji ve Biyoteknoloji Bölümünden LLNL biyomedikal bilimcisi Matt Coleman dedi.

Coleman, “Bu, eksozomdaki RNA, eksozomlar içinde kapsüllenen farklı RNA türleri ve düzenledikleri genler ve biyolojik süreçler hakkında çok fazla bilgi almamız şaşırtıcı bir sürpriz” dedi.

Eksozomlar, diğer molekülleri içinde taşıyan, hücrelerin ve dokuların birbirleriyle iletişim kurmasını sağlayan küçük hücre dışı lipid-protein küreleridir. Hücre mekanizmalarını kontrol eden ve açan uzun kodlamayan RNA (lncRNA), diğer RNA türleri arasında eksozomlarda bulunabilir.

Ekip, LLNL’den araştırmacılara ek olarak, Mount Sinai’deki (New York) Icahn Tıp Okulu’ndan, Virginia Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden, Kaliforniya Üniversitesi, San Diego, Ohio Eyalet Üniversitesi Wexner Tıp Merkezi ve Enstitü’den bilim adamlarını içeriyordu. Erivan, Ermenistan merkezli Moleküler Biyoloji Bölümü.

Coleman, “Uzay, uzaya giden astronotların eksozomlarındaki RNA’yı değiştirdi” dedi. “Astronot olduklarına dair imzaları vardı; yerçekimi azaltılmış bir ortamdaydılar ve uzay radyasyonunun dozlarına maruz kaldılar.”

Araştırmacılar, çalışmalarında, uzay uçuşu öncesi ve uçuş sonrası arasında değişen 27 farklı ifade edilmiş lncRNA veya uzay uçuşu için biyobelirteç buldular.

Coleman, “Uzay uçuşuyla ilgili bir şey, astronotların kanındaki RNA miktarını değiştirdi” dedi. “Transkripsiyonu, hücreden hücreye sinyalleşmeyi ve hücreler arası sinyalleşmeyi düzenleyen kilit yollardaydılar.

“Uzay yolculuğundan önce ve sonra karşılaştırdığımızda, lncRNA miktarında – az ya da çok – bir değişiklik görüyoruz ve bu değişiklikler, nörodejenerasyon, genel sağlık ve kardiyovasküler ile ilişkili önemli hücresel işlevlerde kapatılan veya açılan genleri doğrudan etkiliyor. hastalık.”

Bilim adamları ekibi, 1998 ve 2001 yılları arasında 18 uzay mekiği astronotundan gelen eksozom kan örneklerinden izole edilen RNA’yı analiz etti, bunlardan üçü son derece sağlam örnekler de dahil olmak üzere.

Astronotlar uzaya gitmeden 10 gün önce kan örnekleri alındı ​​ve daha sonra düşük Dünya yörüngesinden döndükten üç gün sonra ek kan örnekleri alındı.

“Çünkü lncRNA çok sayıda geni modüle edebilir, bu genleri ve ilişkili oldukları yolları (genel sağlık veya kardiyovasküler hastalık gibi) anlamak, kimin belirli bir ilaç alması, diyetini değiştirmesi veya daha fazlasını alması gerektiğini belirlememize olanak tanır. Coleman, “Uzay uçuşunun olumsuz etkilerini önlemek için egzersiz yapın” dedi.

“Bu tür çalışmalar, önce düşük Dünya yörüngesinde çalışmanın ve seyahat etmenin ve ardından derin uzayın insan vücudu üzerindeki etkilerini anlamak için bilgi boşluklarını doldurmaya çalışıyor.”

Neredeyse tüm geçmiş çalışmalar, Uluslararası Uzay İstasyonunda çalışan mekik astronotları gibi, uzayın düşük Dünya yörüngesindeki astronotlar üzerindeki etkilerine odaklandı.

“Ay’a ve Mars’a seyahat etmeye doğru ilerledikçe, uzay ortamı önemli ölçüde farklı olacak. İyonlaştırıcı radyasyona daha fazla maruz kalma olacak ve astronotlar daha uzun süre uzayda kalacak ve daha uzun süre hapsedilecekler ve yerçekimi ile ilgili uzun süreli problemler yaşayacaklar. dedi Colman.

Ekibin çalışmasına yardımcı olan LLNL yetenekleri arasında genom bilimi, DNA onarımı ve İnsan Genom Projesi için dizileme yoluyla iyonlaştırıcı radyasyonun etkilerinin araştırılmasında 30 yıllık uzmanlık yer aldı.

Coleman’a ek olarak, diğer iki LLNL araştırmacısı (biyomedikal bilim adamı Aimy Sebastian ve yüksek lisans öğrencisi Angela Evans) ekibin bir parçasıydı. Çalışma, New York’taki Sina Dağı’ndaki Icahn Tıp Okulu’ndaki Kardiyovasküler Araştırma Merkezi’nden David Goukassian tarafından yönetildi.

Ekibin şu anki çalışması lncRNA’ya odaklanırken, bilim adamları önümüzdeki üç ila altı ay içinde eksozomlarda tanımlanan diğer RNA türleri hakkında sağlık ve hastalıklarda da rol oynayan ve ilişkili riskler hakkında daha fazla bilgi sağlayabilecek üç makale daha yayınlamayı bekliyorlar. uzay uçuşu ile.