随着商业太空任务的增加，了解太空对人体的影响变得越来越重要。由贝勒医学院研究人员领导并在太空健康转化研究所（TRISH）的支持下，一个研究团队正在这一领域处于前沿。他们开发并测试了《太空旅行和研究基因组评估》（GENESTAR）手册，这是一份全面的协议，用于收集、处理和存储商业太空飞行参与者的生物样本，以支持所有当前和预期的生物和基因组测量。
该团队在npi-微重力杂志上报告称，该协议不仅达到了高级分子检测的高质量标准，还特别关注数据隐私、伦理研究和有效的样本跟踪。尽管GENESTAR专注于太空，但其发现可能对地球上的医疗保健产生重大影响。
“太空是一个恶劣的环境。微重力、辐射和隔离都以我们刚刚开始理解的方式影响人体。GENESTAR旨在通过在太空旅行前后收集广泛的生物样本——如血液、唾液、尿液和粪便——来填补这一知识空白。”贝勒医学院人类基因组测序中心副教授哈沙·多达帕尼博士说。
GENESTAR是贝勒医学院人类基因组测序中心进行的更大规模项目——基因组学和太空医学（太空组学）的一部分。太空组学涉及使用尖端技术进行综合生物样本收集计划，以研究体内的基因、蛋白质和其他分子。
“GENESTAR团队制定了标准化程序，以确保不同任务和地点的样本收集一致。然后，这些样本使用‘组学’技术——如基因组学（DNA）、转录组学（RNA）、蛋白质组学（蛋白质）和微生物组学（微生物）——进行分析，以揭示太空旅行如何在分子水平上影响身体。”TRISH科学研究员瑞哈娜·S·博卡里博士说。“科学家们在太空环境中进行的遗传学研究并不多，因此GENESTAR在这方面迈出了重要的一步。收集组学数据对于理解与太空旅行相关的遗传、生理、细胞和微生物变化至关重要。”
研究人员在Axiom-2任务的四名机组成员中测试了GENESTAR协议，这是一次为期10天的国际空间站之旅，于2023年5月进行。他们在多个时间点收集了超过300个样本：发射前90天、30天和3天以及返回后数天，并进行了分析。
“我们对结果非常满意，”贝勒医学院人类基因组测序中心研究助理阿帕尔娜·克里什纳瓦贾拉博士说。“我们发现98%的血液样本和超过91%的非血液样本符合高级分子检测的质量标准。此外，该协议还包括向参与者充分说明他们的样本和数据将如何使用。每个样本都使用两步编码过程匿名化，以保护参与者的身份。”
另一个创新之处是使用实验室信息管理系统，该系统从收集到分析全程跟踪每个样本。这确保了数据的准确性、安全性和易于与其他研究人员共享。GENESTAR还为参与者提供了选择接收临床级全基因组测序报告的选项。这份报告可以揭示重要的遗传信息，例如某些疾病的易感性或个人对特定药物的反应。该项目还有助于建立一个庞大的生物样本库，供世界各地的研究人员用来研究常规和极端环境下的人体生物学。
这项研究的影响不仅限于太空，在地球上也有潜在的应用。例如，研究由于太空旅行中缺乏重力引起的骨质流失的早期分子指标和机制，可能会为生活在地球上的老年人骨质流失提供新的见解。这也被称为骨质疏松症，这种常见疾病会使骨骼变弱，更容易发生骨折。
GENESTAR团队已经在扩展其工作。研究人员已经从第二次任务（Axiom-3）中收集了样本，并正在准备更多任务。他们还在探索在太空飞行期间使用小型自操作设备收集样本的新方法，这可能使宇航员能够在没有医务人员的情况下在微重力环境下采集血液。
其他贡献者包括玛丽-克莱德·金格拉斯、埃曼努埃尔·乌尔基塔、许超、迪鲁克希·班达纳伊克、陈一、斯拉维亚·巴米迪帕蒂、维克托里娅·科尔奇娜、S. 米歇尔·格里芬、米哈尔·M. 马斯特纳克、汉娜·莫雷诺、贾维德·穆罕默德、穆莱·穆鲁甘、詹妮弗·E. 波西、吉米·H. 吴、唐娜·穆兹尼和理查德·A. 吉布斯。作者隶属于以下一个或多个机构：贝勒医学院、中佛罗里达大学、休斯顿公理空间公司和波兰波兹南医科大学。
这项研究得到了通过NASA合作协议NNX16AO69A资助的太空健康转化研究所（资助号INN0010）的支持。
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