لقد أدت التطورات الأخيرة في علم الأوميكس الفضائي إلى عصر جديد لفهم كيفية تأثير رحلات الفضاء على فسيولوجيا الإنسان وبيولوجيته. تمثل أطلس الأوميكس والطب الفضائي (SOMA)، الذي صدر في عام 2024، علامة فارقة مهمة في هذا المجال، حيث توفر أكبر مجموعة بيانات على الإطلاق للطب الفضائي والبيولوجيا الفضائية [2].
يشمل SOMA بيانات من بعثات مختلفة، بما في ذلك دراسة ناسا للتوأم، ودراسة JAXA CFE، وطاقم SpaceX Inspiration4، و Axiom، و Polaris [4]. أدى هذا المورد الشامل إلى زيادة بأكثر من عشرة أضعاف في بيانات الأوميكس البشرية الفضائية المتاحة للجمهور، مما يوفر رؤى غير مسبوقة للتغيرات الجزيئية والفسيولوجية التي تحدث أثناء رحلات الفضاء [4].
تتضمن حزمة SOMA 44 منشورًا، مع 32 منشورًا تضم عضوًا واحدًا على الأقل من فريق قسم علوم الأحياء الفضائية في Ames [2]. شارك هذا الجهد التعاوني أكثر من 100 مؤسسة من أكثر من 25 دولة، مما يسلط الضوء على الطبيعة العالمية للبحث الفضائي [2].
يعد معالجة 2911 عينة بيولوجية من مهمة واحدة، وهو أكبر عدد حتى الآن، أحد أهم إنجازات SOMA [3]. تشمل هذه المجموعة الواسعة بيانات الجينوم، والجينوميات اللاجينية، والنسخ، والبروتيوميات، والميتابولوميات، والميكروبيوم [4]. كشفت هذه البيانات عن ميزات متسقة عبر البعثات، مثل تحولات السيتوكين، واستطالة التيلومير، وتغيرات التعبير الجيني [4].
أدى البحث أيضًا إلى العديد من الإنجازات الأولى في البيولوجيا الفضائية. على سبيل المثال، يتضمن SOMA أول بيانات تسلسل الحمض النووي الريبوزي المباشر من رواد الفضاء وأول بيانات النسخ المكانية من رواد الفضاء [3]. بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك زيادة بأربع مرات في عدد الخلايا المفردة التي تمت معالجتها من رحلات الفضاء [3].
أحد النتائج الرئيسية من الدراسات الحديثة هو أن مهام الفضاء المدنية قصيرة المدة لا تشكل خطرًا صحيًا كبيرًا [6]. ومع ذلك، حدد الباحثون تغيرات فسيولوجية مختلفة، بما في ذلك إعادة تشكيل الكلى، والتي قد تساهم في تكوين حصوات الكلى [6]. وجد أيضًا أن إشعاع الفضاء يسبب تلفًا في الكلى وعلامات مبكرة لخلل وظيفي [6].
تم تحديد التغيرات في البيئة الدقيقة للجلد استجابة لرحلات الفضاء باستخدام تحليل الأوميكس المتعدد لخزعات الجلد بالثقب من طاقم مهمة SpaceX Inspiration4 [6]. كشفت بيانات النسخ من الفئران ورواد الفضاء عن بصمات جزيئية لتلف وإصلاح الحمض النووي، واضطراب الميتوكوندريا، وتعطيل حاجز الجلد [6].
في مجال علم الأعصاب، أظهرت دراسات النسخ المكانية والأوميكس الخلوية المفردة على أنسجة دماغ الفئران تغيرات محددة للمنطقة ناتجة عن رحلات الفضاء في عمليات تكوين الخلايا العصبية، والتشابك العصبي، ونقل المشابك [6]. بالإضافة إلى ذلك، وجد أن التعرض لمحاكاة إشعاع الأشعة الكونية المجرية يعيد تنظيم شبكات الناقلات العصبية في قشرة الفص الجبهي في الفئران الذكور، ويرتبط بعجز إدراكي [6].
لقد عمق دمج الذكاء الاصطناعي في البيولوجيا والصحة الفضائية فهم آثار رحلات الفضاء [3]. هذا التكامل ضروري لتطوير أنظمة رعاية صحية تنبؤية ووقائية وتشاركية وشخصية لمهام الفضاء السحيق المستقبلية [3].
مع تزايد سهولة الوصول إلى السفر الفضائي، تكتسب الاعتبارات الأخلاقية المحيطة بصناعة ومجتمع الفضاء أهمية متزايدة. يستكشف الباحثون كيف يمكن للرؤى من علم الوراثة البشري أن تفيد الطب الفضائي، بما في ذلك تحديد المتغيرات الجينية التي قد تمنح تأثيرات وقائية في الفضاء [6].
تمهد هذه التطورات في علم الأوميكس الفضائي الطريق للطب الفضائي الدقيق، وتوفر بيانات حاسمة لمراقبة الصحة وتخفيف المخاطر وتطوير التدابير المضادة لمهام القمر والمريخ والاستكشاف القادمة [4][5].
المصادر:
[1] عصر فضائي ثانٍ يمتد عبر الأوميكس والمنصات والطب ... https://astrobiology.com/2024/07/a-second-space-age-spanning-omics-platforms-and-medicine-across-orbits.html
[2] حزمة أطلس الأوميكس والطب الفضائي (SOMA) – ناسا https://www.nasa.gov/general/space-omice-and-medical-atlas-soma-package/
[3] أطلس الأوميكس والطب الفضائي (SOMA) عبر المدارات – Nature https://www.nature.com/immersive/d42859-024-00009-8/index.html
[4] أطلس الأوميكس والطب الفضائي (SOMA) و... – Nature https://www.nature.com/articles/s41586-024-07639-y
[5] أطلس الأوميكس والطب الفضائي (SOMA) والبنك الحيوي الدولي لرواد الفضاء... https://astrobiology.com/2024/07/the-space-omics-and-medical-atlas-soma-and-international-astronaut-biobank.html
[6] أطلس الأوميكس والطب الفضائي (SOMA) عبر المدارات – Nature https://www.nature.com/collections/ebdbcahdgc
