ОМИКи-СПК

ОМИКи-СПК
Шифр эксперимента: ОМИКи-СПК
Направление НПИ: 3. Человек в космосе
Секция КНТС: Космическая биология и физиология
Наименование эксперимента: Оценка состояния здоровья и адаптивных резервов человека по сухим пятнам крови методами протеомики, метаболомики и липидомики
Цель эксперимента: Цель эксперимента – получение данных о взаимосвязях белков, пептидов, компонентов метаболического профиля, включающего липиды, формирующих индивидуальный портрет приспособления организма к условиям космического полёта.
Описание эксперимента:

В условиях космического полета будет проведен сбор проб крови из пальца на фильтры, их высушивание и хранение при температуре жилых отсеков. Сессии планируются для начального, среднего и позднего периодов полета. До и после полета в к вышеперечисленному методу будут проведены сбор конденсата выдыхаемого воздуха, второй утренней фракции мочи, венозной крови (в рамках утвержденных космических экспериментов «Протеом» и «Протокон»).

Количество сессий эксперимента для выполнения в первых двух полетах*:

- в предполетном периоде - 2 раза (за 60-45 суток до старта и за 30-20 суток до старта);

- в полете – 3 раза (через 5-7 дней от начала полёта, в середине полета и за 2 – 3 суток перед возвращением на Землю);

- после полета – 4 раза (1, 7, 14, 30 день после посадки).

Примечание*: Число сессий и их циклограмма в последующем могут уточняться в соответствии с полученными результатами.

Новизна эксперимента: В мировой литературе практически отсутствуют данные о протеомных и метаболомных исследованиях по воздействию факторов космического полета на организм человека. Смоделировать в земных условиях весь комплекс факторов, воздействующих на человека в космическом аппарате, невозможно, поэтому важны исследования механизмов адаптации организма здорового человека в реальном полете на околоземной орбите. Данные анализа крови из сухих пятен (DBS) с помощью масс-спектрометрии как и результаты, опубликованные нами ранее [2], будут обладать абсолютным приоритетом в космической медицине. Сбор DBS во время полета представляется принципиально важным, поскольку такие образцы легко получать, хранить и транспортировать без потери биологической информации.
Научная аппаратура:

Наименование научной аппаратуры – Укладка «Хромато-масс-1» Xm4.160.700.

Укладка «Хромато-масс-1» должна обеспечивать реализацию на РС МКС эксперимента «ОМИКи-СПК» по утверждённой в установленном порядке методике, а также возврат биоматериала на Землю.

Укладка «Хромато-масс-1» обеспечивает отбор, высушивание и хранение биоматериала в полётный период реализации КЭ, а также возврат биоматериала на Землю.

Ожидаемые результаты:

Анализ DBS с помощью масс-спектрометрии позволит получить данные содержания в крови космонавтов большого набора белков и метаболитов, которые формируют индивидуальный протеомно-метаболомный фенотип, а также оценить его модификацию под действием факторов космического полета. Биоинформационные подходы позволят построить сети молекулярных взаимодействий, и выявить потенциальные мишени для направленных воздействий на определенные физиологические системы организма, подвергающиеся изменениям под действием факторов космического полета.

Следовательно, появится возможность разработки персонально-ориентированных и эффективных схем и методов профилактики неблагоприятных последствий, для космонавта в длительных космических миссиях
Сроки проведения: 2019-2022 гг.
Состояние эксперимента: Новый
Организация постановщик: ИМБП РАН
Организации участники: Автономная некоммерческая образовательная организация высшего профессионального образования «Сколковский институт науки и технологий»; Московский физико-технический институт (государственный университет).
Научный руководитель: Ларина И.М., ИМБП РАН, д.м.н.
Публикации по эксперименту:

1. Martin NJ, Bunch J, Cooper HJ. Dried blood spot proteomics: surface extraction of endogenous proteins coupled with automated sample preparation and mass spectrometry analysis. J Am Soc Mass Spectrom. 2013 Aug;24(8):1242-9. doi: 10.1007/s13361-013-0658-1.

2. Larina I.M., Percy A.J., Yang J., Borcher C.H., Nosovsky A.М., Grigoriev A.I., Nikolaev E.N. Protein expression changes caused by spaceflight as measured for 18 Russian cosmonauts. Scientific Reports. 2017. № 7. P. 1-7.

Последнее обновление: 18.06.2019
Задачи эксперимента:

1. Произвести анализ влияния длительных космических полетов на белковый и пептидный состав крови;

2. Выявить связь изменений в пептидоме и протеоме с процессами, происходящими в физиологических системах организма (сердечно-сосудистой, костно-мышечной и др.);

3. Оценить физиологическую значимость изменений состава метаболитов и липидов, индуцируемых продолжительным полетом на низкой околоземной орбите и выявляемых в крови космонавтов;

4. На основе построения генно-молекулярных сетей взаимодействий с участием модифицирующихся компонентов крови (белков, пептидов, метаболитов, липидов) определить медицинские риски длительных межпланетных полетов
Постановщики эксперимента: Кононихин А.С., в.н.с., к.ф.-м.н.
Страна: Россия