Avanços recentes em "omics" espaciais inauguraram uma nova era de compreensão sobre como o voo espacial afeta a fisiologia e a biologia humanas. O Space Omics and Medical Atlas (SOMA), lançado em 2024, representa um marco significativo neste campo, fornecendo a maior coleção de dados já existente para medicina aeroespacial e biologia espacial[2].
O SOMA abrange dados de várias missões, incluindo o NASA Twins Study, o estudo CFE da JAXA, a tripulação do SpaceX Inspiration4, Axiom e Polaris[4]. Este recurso abrangente levou a um aumento de mais de dez vezes nos dados de "omics" espaciais humanos disponíveis publicamente, oferecendo insights sem precedentes sobre as mudanças moleculares e fisiológicas que ocorrem durante o voo espacial[4].
O pacote SOMA inclui 44 publicações, com 32 apresentando pelo menos um membro da equipe da Ames Space Biosciences Division[2]. Este esforço colaborativo envolveu mais de 100 instituições de mais de 25 países, destacando a natureza global da pesquisa espacial[2].
Uma das conquistas mais significativas do SOMA é o processamento de 2.911 amostras biológicas de uma única missão, o maior número até o momento[3]. Esta extensa coleção inclui conjuntos de dados de genômica, epigenômica, transcriptômica, proteômica, metabolômica e microbioma[4]. Esses conjuntos de dados revelaram características consistentes entre as missões, como alterações de citocinas, alongamento de telômeros e mudanças na expressão gênica[4].
A pesquisa também levou a vários pioneirismos na biologia espacial. Por exemplo, o SOMA inclui os primeiros dados de sequenciamento de RNA direto de astronautas e os primeiros dados de transcriptoma espacialmente resolvidos de astronautas[3]. Além disso, houve um aumento de quatro vezes no número de células únicas processadas do voo espacial[3].
Uma das principais descobertas de estudos recentes é que missões espaciais civis de curta duração não representam um grande risco à saúde[6]. No entanto, os pesquisadores identificaram várias alterações fisiológicas, incluindo remodelação renal, que podem contribuir para a formação de pedras nos rins[6]. A radiação espacial também foi encontrada como causadora de danos renais e sinais precoces de disfunção[6].
As alterações no microambiente da pele em resposta ao voo espacial foram perfiladas usando análise multi-ômica de biópsias de pele por punção da tripulação da missão SpaceX Inspiration4[6]. Dados transcriptômicos de camundongos e astronautas revelaram assinaturas moleculares de dano e reparo de DNA, desregulação mitocondrial e disrupção da barreira cutânea[6].
No campo da neurociência, estudos de transcriptômica espacial e multi-ômica de célula única em tecido cerebral de camundongo mostraram alterações induzidas pelo voo espacial específicas de região em processos de neurogênese, sinaptogênese e transmissão sináptica[6]. Além disso, a exposição simulada à radiação cósmica galáctica foi encontrada como reorganizadora de redes de neurotransmissores do córtex pré-frontal em camundongos machos, associada a déficits cognitivos[6].
A integração da inteligência artificial na biologia e saúde espacial aprofundou a compreensão dos efeitos do voo espacial[3]. Essa integração é crucial para o desenvolvimento de sistemas de saúde preditivos, preventivos, participativos e personalizados para futuras missões espaciais profundas[3].
À medida que as viagens espaciais se tornam mais acessíveis, as considerações éticas em torno da indústria e comunidade espaciais ganham importância. Os pesquisadores estão explorando como os insights da genética humana podem informar a medicina espacial, incluindo a identificação de variantes genéticas que podem conferir efeitos protetores no espaço[6].
Esses avanços em "omics" espaciais estão abrindo caminho para a medicina aeroespacial de precisão, fornecendo dados cruciais para monitoramento da saúde, mitigação de riscos e desenvolvimento de contramedidas para as próximas missões lunares, marcianas e de exploração[4][5].
Fontes:
[1] A Second Space Age Spanning Omics, Platforms, and Medicine … https://astrobiology.com/2024/07/a-second-space-age-spanning-omics-platforms-and-medicine-across-orbits.html
[2] Space Omics and Medical Atlas (SOMA) Package – NASA https://www.nasa.gov/general/space-omice-and-medical-atlas-soma-package/
[3] Space Omics and Medical Atlas (SOMA) across orbits – Nature https://www.nature.com/immersive/d42859-024-00009-8/index.html
[4] The Space Omics and Medical Atlas (SOMA) and … – Nature https://www.nature.com/articles/s41586-024-07639-y
[5] The Space Omics and Medical Atlas (SOMA) and International … https://astrobiology.com/2024/07/the-space-omics-and-medical-atlas-soma-and-international-astronaut-biobank.html
[6] Space Omics and Medical Atlas (SOMA) across orbits – Nature https://www.nature.com/collections/ebdbcahdgc
