Hosszú távú űrutazások sikeréhez járulhat hozzá a szegedi tudósok űrhajósok bevonásával megvalósult kutatása

Milyen mértékű mikrobiom-változásokkal kell számolni az űrutazás során, hogyan lehet megelőzni vagy kezelni ezeket, hogyan lehet laboratóriumi modellekkel és űrhajósadatokkal pontosan mérni, követni és befolyásolni a mikrobiom dinamikáját a világűrben – többek között ezekre a kérdésekre keresték a választ a Szegedi Tudományegyetem (SZTE) kutatói a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) dolgozó űrhajósok bevonásával.

Prazsák István, Gulyás Gábor és Tombácz Dóra a Huniverzum kiállításon, az ISS azon területének másolata előtt, ahol a kísérletek részben zajlottak. Forrás: Szegedi Tudományegyetem

A projekt eredményei azon túl, hogy jelentős mértékben hozzájárulhatnak ahhoz, hogy a hosszú távú űrutazások során egészségesek maradjanak az űrhajósok,

a Földön is segíthetnek például a stressz emberi mikrobiomra gyakorolt hatásainak megértésében.

A hosszú távú űrutazások, mint például a jövőbeli Mars-expedíció során az űrhajósok egészségének megőrzésében, és ezáltal az egész küldetés sikerében játszhat fontos szerepet a Szegedi Tudományegyetem tudósai által kidolgozott kutatási projekt. Az űrhajósok szervezete extrém stresszhatásnak van kitéve a küldetések során, ami hatással van

az emberi mikrobiomra, amely szerepet játszik az emésztésben, az immunválaszban, a gyulladások szabályozásában és más anyagcsere-folyamatokban.

Ha az űrbéli környezet megváltoztatja ezt az egyensúlyt, akkor az űrhajósok szervezete sebezhetőbb lehet fertőzésekkel, gyulladásokkal, emésztési panaszokkal vagy más anyagcserezavarokkal szemben.

A magyar kutatócsoport dr. Tombácz Dóra, az SZTE SZAOK Orvosi Biológiai Intézet egyetemi docense vezetésével egy olyan kutatási projektet dolgozott ki, amelynek célja a mikrogravitáció, a sugárzás, az étrendi változások és más egyedi stressztényezők együttesének a bél- és szájmikrobiótára, valamint a vizelet mikrobiális összetételére (ún. urobiom) gyakorolt hatásának megértése, azaz az űrutazás mikrobiomra gyakorolt hatásának vizsgálata.

Az SZTE kutatói pályázaton nyerték el a HUNOR-programban való részvétel lehetőségét a „Mapping Astronaut Meta-GenOmics: a Microbial Profiling Research” (MAGOR) elnevezésű projektjükkel.

A pályázatuk pozitív elbírálásáról tavaly júniusban tájékoztatták a szegedi tudósokat, akiknek ezt követően kevesebb mint egy év állt rendelkezésükre ahhoz, hogy előkészítsék a projektet, hiszen az idén nyári ISS-re indult Axiom–4 űrmisszió keretében végezték el a kutatást. Az előkészítés során nem csupán a legszigorúbb etikai feltételeknek kellett megfelelni, hanem részletesen ki kellett dolgozni a teljes módszertant is, a mintavétel gyakoriságától annak módján át egészen a beérkező minták feldolgozásáig. A kutatás a HUNOR-program munkatársainak szakmai közreműködésével valósult meg.

A kutatás során a bél-, vizelet- és szájmikrobiom változásait vizsgálják.

A projektbe bevont űrhajósoktól a küldetés előtt, az űrben tartózkodás során több alkalommal, valamint a visszaérkezést követően is gyűjtöttek mintákat. A szegedi kutatók többek között arra keresik a választ, hogy milyen mértékű mikrobiom-változásokkal kell számolni a rövid távú űrutazások során, hogy miként változik mindez a bél-, száj- és vizelet-mikrobiomban, és hogy a küldetés előtti, alatti és utáni idősoros minták alapján azonosíthatók-e olyan mintázatok, amelyek a jövőben célzott megelőző vagy terápiás beavatkozások (pl. étrendi módosítások, probiotikumok használata) alapjául szolgálhatnak. Ezek az eredmények potenciálisan akár a hosszabb űrutazások – például egy Mars-expedíció – során is hasznosnak bizonyulhatnak.

„A terveink szerint jövő tavasz végére, nyár elejére készülünk el a beérkező minták és adatok elemzésével, akkorra készülhet el a kutatási projektünk alapján legalább egy publikáció, amelyben összefoglaljuk az eredményeinket. A mostani kutatás több szempontból is úttörő, egyrészt a korábbi, hasonló jellegű vizsgálatoknál még nem álltak rendelkezésre ilyen korszerű berendezések, másrészt mi nemcsak DNS-, hanem RNS-alapú vizsgálatot is végzünk, harmadrészt pedig a vizelet mikrobiomjának ilyen körülmények között való vizsgálata teljesen új iránynak számít, pedig nagyon fontos tanulságok vonhatók le ebből. Emellett a korábbi kutatások csak a bakteriális közösségekre fókuszáltak, e projektben azonban olyan módszereket alkalmazunk, amelyek révén a vírusok összességét, a viromot is fel tudjuk térképezni. Az általunk végzett alapkutatásból kiindulva olyan további terápiás kutatásokat lehet majd indítani, amelyek nagyban hozzájárulhatnak az űrhajósok egészségének megőrzéséhez a küldetések során, ezzel pedig a missziók sikeréhez. Érdemes azt is megemlíteni, hogy a Földön is előfordulnak az extrém stresszhatások miatt elváltozások az emberi mikrobiomban, amelyeket szintén eredményesebben kezelhetünk majd a jövőben” – mondta el dr. Tombácz Dóra.