Cuando los científicos completan un experimento a bordo de la Estación Espacial Internacional, las ramificaciones de ese trabajo acaban de comenzar. La NASA continúa con un legado de décadas de datos de investigación biológica, alimentando nuevos descubrimientos mucho después de que los estudios concluyan en el espacio.

Ese legado es evidente en una publicación de Cell Press, una colección de revistas científicas que recopilaron recientemente 29 artículos sobre la biología de los vuelos espaciales o el estudio de cómo el espacio afecta al cuerpo humano. Varios de los artículos se basaron en el Archivo de Datos de Ciencias de la Vida de la NASA (LSDA) y el Genelab de la NASA, dos repositorios que contienen décadas de muestras biológicas y datos de la Estación Espacial Internacional.

El LSDA en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston se encarga de recopilar y archivar datos y muestras del Programa de Investigación Humana (HRP), incluida la investigación de la estación espacial. Se remonta a 1979 e incluye más de 32, 000 especímenes de animales y microbios de investigaciones de estaciones espaciales y transbordadores espaciales y estudios relacionados en tierra.

GeneLab de la NASA en el Centro de Investigación Ames en Silicon Valley, California, contiene datos completos de análisis de especímenes de vuelos espaciales y los correspondientes experimentos terrestres que comenzaron en 1995. Es la primera base de datos ómicos relacionados con el espacio. La ómica se refiere a las ciencias biológicas que terminan en "-ómica, "como la genómica, el estudio de los genes, y proteómica, el estudio de todas las proteínas en una célula, tejido, u organismo. Los datos de GeneLab provienen del análisis de una variedad de biomoléculas, incluido el ADN, ARN, y proteínas.

Tanto los datos de LSDA como los de GeneLab están fácilmente disponibles para la comunidad científica.

El enfoque ómico permite a los científicos tener una visión integral en lugar de examinar una sola parte de una célula u organismo. El científico del proyecto GeneLab, Jonathon M. Galazka, lo llama un enfoque imparcial de la biología. "Recopila datos y deja que le orienten hacia una respuesta, ", dice. Los datos provienen de una variedad de organismos modelo, incluidos gusanos, roedores y plantas, así como de los astronautas.

Los artículos de Cell Press utilizaron datos archivados de diversas formas.

Un artículo analizó los perfiles inmunes y los microARN circulantes, o miARN, en ratones después de la radiación simulada en el espacio profundo. En el cuerpo, El miARN está involucrado en la expresión génica y juega un papel importante en la función saludable y las enfermedades.

"Se encuentra en todo tipo de líquido del cuerpo y entra y sale de las células, ", dice el investigador Afshin Beheshti en Ames." Nuestra hipótesis era que los miARN están asociados con ciertas enfermedades y funciones, en este caso, efectos causados ​​por la radiación espacial ".

La investigación es una de las primeras en utilizar una nueva tecnología para haces de radiación cósmica galáctica simulados (GCRB), así como haces simulados de erupciones solares. Ambos pueden afectar a los astronautas. Los hallazgos sugieren que ambos tipos de radiación inhiben de forma única el sistema inmunológico. El estudio también identificó miARN circulando en la sangre que podrían causar esta supresión. En futuras misiones espaciales, puede ser posible usar el perfil de miARN de una persona para monitorear el cambio inmunológico. Además, inhibir la producción de miARN específico podría servir como una posible contramedida. Los investigadores ahora están trabajando en varios estudios de seguimiento, incluida la prueba del uso de un inhibidor de miARN para contrarrestar los efectos de la radiación.

Con la secuenciación de miARN del estudio y otros datos disponibles a través de GeneLab, "otros investigadores pueden proponer nuevas ideas o ver lo que nos perdimos, ", Señala Beheshti.

Un artículo diferente utilizó datos de GeneLab existentes para examinar los efectos de la gravedad en el gusano C. elegans, un organismo modelo utilizado en muchos estudios biológicos, incluyendo Micro-16, un experimento que se lanzó a bordo de la misión Northrop Grumman CRS-15 el 20 de febrero.

"Nuestro objetivo era descubrir nuevas moléculas importantes en la respuesta del cuerpo a los cambios de gravedad, "dice el co-investigador y profesor asociado de la Universidad de Exeter, Tim Etheridge.

La investigación encontró que la gravedad alterada causó cambios sutiles en aproximadamente 1, 000 genes implicados en el sistema nervioso y controlados por funciones metabólicas relacionadas con la insulina. Ese resultado sugiere que los cambios en el sistema nervioso podrían ser importantes en la respuesta de los astronautas a los vuelos espaciales prolongados.

Etheridge agrega que el acceso a los datos de GeneLab fue esencial para este trabajo.

"Podemos curar cosas en ratones, pero extrapolar a los humanos es el truco, "dice Beheshti." En el espacio, solo tiene un puñado de astronautas voluntarios en lugar de los miles de sujetos de investigación típicos de tales experimentos. El acceso a todos los datos archivados de humanos estudiados tanto en la Tierra como en el espacio ayuda a compensar eso. Si eres creativo, puede combinar conjuntos de datos y obtener información útil ".

Galazka explica que GeneLab también agrega datos fuera de lo que se recopiló para el experimento, tales como medidas de dosis de radiación o temperatura y calidad del aire desde la cabina de la estación espacial. Las muestras y los datos de GeneLab también están disponibles como oportunidades científicas abiertas. Otros pueden generar nueva información, incluyendo análisis de muestras sobrantes, agregando a eso de la investigación original.

"Creo que lo que verá en el futuro es algún tipo de fusión o conexiones más fuertes entre LSDA y GeneLab para un sistema de datos de ciencias de la vida más cohesivo, "Galazka dice." Generalmente, la ciencia avanza hacia un modelo en el que la organización de datos, distribución, y el análisis es cada vez más importante, y sistemas como estos serán críticos ".

Beheshti dice que la compilación de Cell Press, una de las colecciones más grandes de artículos sobre biología espacial en un solo lugar, ayudó a aumentar el conocimiento de la investigación en biología espacial. Los guardianes de los datos de la estación espacial de la NASA están listos cuando más investigadores llamen.