این تحقیقات با یک ساز شروع شدند، پس‌ازآن سازی دیگر و قبل از اینکه متوجه شوید، ارکستر بزرگی در مقابل شما در حال اجرا خواهد بود! محققان تحقیقات دوقلوهای ناسا، مشتاقانه به دنبال یکپارچه‌سازی نتایج مطالعات و پایه‌ریزی یک ارکستر علمی بزرگ هستند. یافته‌های اولیه این محققان در طول کارگاه برنامه پژوهش‌های انسانی در ماه ژانویه موردبحث قرار گرفت و اکنون، ناسا اعلام کرده، یکپارچه یازی نتایج این مطالعات شروع‌شده است.
محققان این برنامه ناسا را گروه منحصربه‌فردی از متخصصان مختلف در زمینه‌های ژنتیکی و فیزیولوژیکی تشکیل می‌دهند.
درحالی‌که اسکات کِلی یک سال را در ایستگاه فضایی بین‌المللی سپری کرد، برادر دوقلوی او، فضانورد بازنشسته ناسا مارک، در زمین به سر می‌برد. مقایسه نمونه‌های بیولوژیکی این دوقلوها، اطلاعات مهمی را در مورد چگونگی تأثیر فضا بر بدن انسان در اختیار محققان ناسا قرار خواهد داد. این مطالعات ژنتیکی پیشگامانه، به ناسا کمک خواهد کرد، ایمنی فضانوردان طی سفر آینده به مریخ را فراهم کند.
ارکستر با داده‌های بزرگی آغاز شد. تحقیقات دوقلوهای ناسا با یک مطالعه راهنمای چند اومیکسی برای اشتراک‌گذاری داده‌ها شروع به کار کرد. مشخصا در این نوع مطالعات، پژوهش‌ها به‌صورت جداگانه انجام می‌شود و نتایج به‌دست‌آمده، در مجلات علمی منتشر می‌شود. اما این مطالعه روند متفاوتی را طی کرده است. محققان تحقیقات دوقلوهای ناسا، از همان ابتدا برنامه‌ریزی کرده بودند، نتایج مطالعه را قبل از انتشار، یکپارچه‌سازی کنند.
هر مطالعه همچون یک ساز جداگانه است و هرکدام حکم یک تک‌نوازی را دارد؛ اما وقتی همه این مطالعات را در کنار هم قرار دهید، چیز فوق‌العاده‌ای خواهید داشت!
به گفته تهاسوینی میشرا، محققی از دانشکده پزشکی دانشگاه استانفورد دانشگاه:”زیبایی این مطالعه زمانی است که مجموعه داده‌های غنی فیزیولوژیکی، عصبی رفتاری و اطلاعات مولکولی را یکپارچه‌سازی کنید و بعد می‌توانید، داده‌ها را باهم مرتبط کنید و یک الگوی واحد را مشاهده کنید. هیچ‌کس تابه‌حال این‌چنین عمیق به انسان نگاه نکرده و چنین جزئیاتی را از آن بیرون نکشیده بود. بسیاری از محققان تنها دو و یا سه نوع داده را باهم ترکیب می‌کنند، اما این مطالعه، یکی از اندک مطالعاتی است که در آن انواع بسیار مختلفی از داده‌ها جمع‌آوری می‌شوند. اما این مطالعه یکی از معدود مطالعاتی است که در آن انواع مختلف داده‌ها و با حجم بی‌سابقه‌ای جمع‌آوری می‌شوند.”
گام بعدی در تحقیقات دوقلوها، تشکیل ارکستر است. همان‌طور که محققان به تجزیه‌وتحلیل و گردآوری اطلاعات خود ادامه می‌دهند، اطلاعات فردی خود را با تیم استانفورد به رهبری مایک اسنایدر به اشتراک می‌گذارند. پس‌ازآن، محققان آغاز به بررسی داده‌های یکپارچه و تائید و تغییر نتایج اولیه تحقیقات دوقلوهای ناسا خواهند کرد.
بریندا رانا، دانشیار روانپزشکی دانشکده پزشکی دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، می گوید:”بسیاری از این اطلاعات اولین مطالعات در نوع خود هستند که هیجان انگیز است. یک مطالعه مقایسه ای با دوقلوها، یکی در فضا و دیگر در زمین، تابه حال هرگز انجام نشده بود. هر بررسی این مطالعه، مکمل بررسی های دیگر خواهد بود.”
دید محققان نسبت به دوقلوهای ناسا، همچون یک قطعه موسیقی جدید است که وقتی موفق به درک قطعات مجزای آن شدند، با یک رهبر ارکستر قادر به نواختن موسیقی ارکستر خواهند بود. محققان امیدوارند با یکپارچه سازی اطلاعات بیوشیمیایی، توانایی شناختی، ترکیب باکتریایی روده و مولکولهای زیستی (دی ان ای، آر ان ای، پروتئین و متابولیت)، قادر به شناسایی اثرات مولکولی بر روی سلامتی فرد در پروازهای فضایی شوند و امکان محفاظت از فضانوردان در ماموریت های آتی را داشته باشند.
اسکات اسمیت، مدیر بخش تغذیه بیوشیمی مرکز فضایی جانسون ناسا، می گوید:”سیستم های انسان در بدن همه در هم تنیده اند، از این جهت باید اطاعات را به صورت یک کل واحد مورد بررسی قرار دهیم.”
رانا می‌گوید:”اگر تغییرات پروتئینی را اطلاعات خود مشاهده کنیم، پس‌ازآن به دنبال اطلاعات آر ان ای می‌رویم و اگر تغییرات آر ان ای را مشاهده کنیم، به دنبال اطلاعات دی ان ای می‌رویم. با یکپارچه‌سازی اطلاعات می‌توانیم، یک جدول زمانی تنظیم کنیم که با آن مشخص کنیم، آیا با یک پیش ساز مواجهیم و یا یک نتیجه ژنتیکی. اینکه، آیا یک ژن خاص منجر به تغییر پروتئین و یا ژن دیگر شده است؟ هنگامی‌که متوجه دلیل این تغییرات شویم، می‌توانیم از مولکول‌ها برای سنجش‌های خود بهره ببریم.”
سوزان بیلی، استاد زیست‌شناسی موکولی تابش و سرطان، دانشکده دامپزشکی و علوم پزشکی، دانشگاه ایالتی کلرادو است. نتایج اولیه تحقیقات دوقلوهای ناسا در حالی در اختیار او قرار گرفت که خلاف فرضیه‌اش را ثابت می‌کرد. با بالا رفتن سن تلومرهای فرد (در توالی‌های تکراری در انتهای کروموزومِ سلول‌های سفید خون) کوتاه می‌شود. بنابراین او انتظار داشت، تلومرهای اسکات کلی پس از سپری کردن یک سال در فضا، کوتاه شده باشد؛ اما در کمال شگفتی، نتایج اولیه نشان از افزایش طول تلومرها و یا افزایش جمعیت سلول‌هایی که دارای تلومرهای بلندتری هستند، بود.
بنابراین، او در حال جستجو برای داده‌های مکانیکی است تا توضیحی برای نتایجی که مشاهده کرده، داشته باشد. برای این منظور، بیلی به دنبال برنامه ورزشی، غذایی و داده‌های رفتاری اسکات است، تا مشخص کند، آیا با یک ناهنجاری مواجه است یا خیر. وی همچنین برای این منظور باید، به اطلاعات اندی فینبرگ رجوع کند. فنینگ مدیر مرکز اپی ژنتیک دانشکده پزشکی دانشگاه جانز هاپکینز است، وی وظیفه تجزیه‌وتحلیل الگوهای متیلاسیون را بر عهده دارد که عامل مهمی در تنظیم و توضیح ژن‌ها است که نشان می‌دهد، آیا ژنی خاموش شده یا خیر.
بیلی همچنین برای این منظور به اطلاعات کریس میسون، دانشیار دپارتمان فیزیولوژی و بیوفیزیک پزشکی ویل کورنل هم رجوع می‌کند.
میسون می‌گوید: ” جهان و بدن انسان هر دو سیستم‌های پیچیده محسوب می‌شوند، ما به‌سختی در حال تحقیق هستیم. این به‌مانند این است که با یک چراغ‌قوه جدید به دنبال تاریکی برهمکنش‌های مولکولی باشیم. این روش فوق‌العاده جامعی برای انجام تحقیقات است.”
امانوئل میگنوت، مدیر مرکز علوم خواب و پزشکی دانشکده پزشکی دانشگاه استانفورد، می‌گوید:”بی‌شک، درک اطلاعات یکپارچه فوق‌العاده ارزشمند خواهد بود.”
میگنوت، مشغول مطالعه سیستم ایمنی بدن است و مشتاق مطالعه جمعیت سلول‌های ایمنی خاصی است، چراکه تمرکز بسیاری از مطالعات دیگر فقط بر روی عوامل کلی است.
ارکستر فقط در حال گرم کردن سازهای خود است. محققان شروع به یکپارچه‌سازی اطلاعات مجزا کرده‌اند و ناسا هم مشتاقانه منتظر نتایج تحقیقات است. احتمالا نتایج تحقیقاتدوقلوهای ناسا، اواخر سال جاری و یا اوایل سال 2018 منتشر شود.
پس‌ازآن، محققان مقالات مجزایی را با جزئیات بیشتری منتشر خواهند کرد. به‌این‌ترتیب، با دوقلوهای ناسا، گام بلندی در راه بزرگ‌ترین اکتشاف تاریخ بشر برداشته می شود.
- پی نوشت: اومیکس (Omics) شامل ژنومیکس جهت مطالعه ساختارهای وراثتی، پروتئومیکس جهت مطالعه پروتئین ها در موجودات زنده، متابولومیک و ترانسکریپتومیک جهت مطالعه فعالیت پروتئین ها و محصولات فرایندهای زیستی است.
.
منبع: spacedaily
