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Los astronautas ahora pueden identificar microbios de forma segura en la Estación Espacial Internacional


Peggy Whitson de la NASA realiza la investigación de microbios NASA

Los investigadores a bordo de la Estación Espacial Internacional pueden respirar aliviados. Recientemente, descubrieron una forma de identificar microbios en tiempo real, lo que les da la capacidad de diagnosticar y tratar enfermedades sin la demora de enviar muestras de un lado a otro a la Tierra. El equipo Genes in Space-3 es responsable de completar el primer proceso de muestra a secuencia del mundo en la ISS.

Dado el volumen de descubrimientos y exploración asociados con ser astronauta, es fácil olvidarse de las condiciones en las que vive la mayoría de ellos. Los astronautas, particularmente los que están a bordo de la EEI, tienen que vivir en algunas de las condiciones más limpias imaginables. Los patógenos bacterianos y los microbios que podrían parecer fácilmente tratados en la Tierra podrían ser perjudiciales a bordo de la ISS.

Como señala Biomedical Central, la ISS tiene mucho que ganar aprendiendo sobre el microbioma en un entorno altamente monitoreado. Las técnicas tradicionales de análisis de microbios se han realizado antes, pero había brechas en el tiempo o en la información. Este nuevo método agiliza la investigación y al mismo tiempo se asegura de que sea una imagen completa del ADN del microbio.

Peggy Whitson de la NASA y la microbióloga e investigadora principal de la NASA Sarah Wallace colaboraron desde la ISS y el control terrestre de Houston, respectivamente. El proyecto se desarrolló en dos secciones. Primero, el equipo tuvo que recolectar muestras microbianas mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Luego tuvieron que secuenciar e identificar los microbios.

El programa Genes in Space-1 fue la primera vez que se utilizó la PCR en el espacio para analizar el ADN. El equipo combinó el ciclador miniPCR, el secuenciador de biomoléculas y, en última instancia, el dispositivo MinION para secuenciar cadenas de ADN. Este proyecto combinó las tecnologías de formas aún desconocidas, especialmente no se intentó antes en microgravedad.

Además de las complejidades de la ejecución del proyecto, el tiempo y las condiciones no favorecieron a los astronautas.

"Comenzamos a escuchar los informes del huracán Harvey la semana entre que Peggy realizó la primera parte de la recolección de la muestra y se preparó para la secuencia real", dijo Wallace, refiriéndose al huracán de categoría 4 que devastó Houston a fines de agosto de 2017. El huracán hizo el Centro Espacial Johnson inaccesible para Wallace y su equipo.

Para evitar el huracán que destruye la ciudad, un equipo del Centro de Integración de Operaciones de Carga Útil del Centro Marshall de Vuelos Espaciales se convirtió en el nuevo 'control de la misión'. Incluso conectaron a Whitson con Wallace a través del propio teléfono celular de Wallace.

Una vez que se pudo establecer la conexión, Whitson podría usar la tecnología MinION para secuenciar el ADN. Luego, esos datos se enviaron a Houston para ser identificados.

"Una vez que obtuvimos los datos en el suelo, pudimos darle la vuelta y comenzar a analizarlos", dijo Aaron Burton, bioquímico de la NASA y co-investigador del proyecto. "Obtienes todos estos gráficos de garabatos y tienes que convertirlos en A, G, C y T". (Burton mencionó los cuatro componentes básicos del ADN: adenina, guanina, citosina y timina. Las combinaciones de esos cuatro elementos pueden ayudar a identificar organismos en función de sus cadenas de ADN).

"De inmediato, vimos aparecer un microorganismo y luego otro, y eran cosas que encontramos todo el tiempo en la estación espacial", dijo Wallace. "La validación de estos resultados sería cuando volviéramos a tener la muestra para probarla en la Tierra".

Las muestras regresaron a la tierra con la propia Whitson cuando regresó en la nave espacial Soyuz a principios de septiembre. Whitson, quien acababa de batir el récord de la mayoría de los días fuera del planeta, continuó ayudando a biosecuenciar los hallazgos de la estación.

"Fue una colaboración natural juntar estas dos piezas de tecnología porque, individualmente, ambas son geniales, pero juntas permiten aplicaciones de biología molecular extremadamente poderosas", dijo Wallace.


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