Människokroppen är inte utformad för att leva i rymden. Därför pågår forskning med genetiska experiment på den internationella rymdstationen, ISS, i syfte att skapa en biologisk ”verktygslåda” som kan hjälpa människan under framtida långa rymdfärder.
Några som bidragit stort till forskningen är de amerikanska studenterna Aarthi Vijayakumar, Rebecca Li, Michelle Sung och David Li. 2018 vann de en nationell tävling som kallas Genes in Space. Vinsten resulterade i projektet Genes in Space-6 som har utförts av astronauter på ISS under handlening av studenterna.
I experimentet fick astronauterna modifiera DNA i rymden med hjälp av gensaxen CRISPR/Cas9. Genom modifieringen ville studenterna ta reda på hur väl celler i jästsvampar kunde reparera de skador i DNA-sekvensen som uppkommer till följd av strålning i rymden.
Studentteamet utvecklade sitt projektet efter att ha insett att astronauter står inför en ökad risk för cancer när de återvänder till jorden efter en längre rymdfärd. Den ökade risken härrör från DNA-skador som inte repareras korrekt, har tidigare forskning visat.
Strålningen är en av de största hälsoriskerna för människor som vistas i rymden. När cellens eget reparationssystem lagar skador som uppstått i DNA:t uppstår ofta mutationer som kan vara sjukdomsframkallande.
- Vi bestämde att vi verkligen ville förstå vad som händer med DNA-reparationen i rymden, säger Vijayakumar, nu junior vid Yale University, som studerar molekylär biofysik och biokemi, till CNN.
Gensaxen CRISPR/Cas9 användes i studien för att klippa i DNA-strängen och simulera de skador som orsakas av kosmisk strålning. Därefter kunde jästens avsmassa kopieras och sekvensbestämmas. Stundeterna fick följa vilka mutationer som uppstod och kunde då se hur väl cellens egent reparationssystem fungerade i rymden. Alla experiment utfördes i laboratoriet på ISS av astronauter som instruerades av studentgruppen från jorden.
Forskningen av DNA-förändringar är viktig inför framtida, längre, bemannade rymdresor och den kan även få stor betydelse för astronauter som arbetar vid rymdstationerna.
- Jag minns när Kate Rubins blev den första att sekvensera DNA i rymden (2016), så det här experimentet var riktigt spännande för mig", säger NASA-astronauten Christina Koch, som var en av dem som utförde experimenten på rymdstationen. Jag blev bara förvånad över att de var gymnasieelever som sammanställt något så komplicerat, med ett sånt engagemang och vetenskaplig skicklighet, fortsätter hon.
Resultaten av experimentet publicerades i en studie i tidskriften PLOS ONE i juni. Upptäckterna har banat väg för framtida DNA-forskning inom cellreparation och tack vare studenterna har en ny modell för genmodifiering i rymden skapats.
