Από το 1961, 559 άνθρωποι έχουν πετάξει στο διάστημα, παρέχοντας μας πολύτιμες πληροφορίες για την επίδραση των περιβαλλοντικών συνθηκών, όπως η ακτινοβολία και η μικροβαρύτητα στην ανθρώπινη υγεία και επίδοση. Παρά την πληθώρα των διαθέσιμων πληροφοριών για την επίδραση των προαναφερθέντων συνθηκών σε επίπεδο φυσιολογίας συστημάτων, η κατανόηση μας αυτών των επιδράσεων σε κυτταρικό και μοριακό επίπεδο παραμένει ελλιπής. Μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη της NASA παρήχε για πρώτη φορά ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο μελέτης της βιολογίας των αστροναυτών στο διάστημα, χωρίς όμως να είναι άμοιρη περιορισμών, όπως οι μεταβολές στα συλλεγμένα δείγματα κατά την διατήρηση και μεταφορά τους από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό στη Γη, οι εν γενει περιορισμοί όταν μελετάται ένα άτομο και φυσικά το “αστρονομικό” της κόστος.

Εφορμόμενοι από τα ανωτέρω, αποφασίσαμε να ερευνήσουμε σε μεγάλη κλίμακα και απόδοση τη δυναμική ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης ευκαρυωτικών κυττάρων, υπό την επίδραση των συνθηκών ακτινοβολίας και μικροβαρύτητας μιας χαμηλής περίγειας τροχιάς. Λόγω των τεχνικών δυσκολιών της καλλιέργειας ανθρώπινων κυττάρων, χρησιμοποιούμε τον Saccharomyces cerevisiae, ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο μοντέλο για ανθρώπινα κύτταρα, χάριν του οποίου έχουν αποσαφηνίσει σημαντικά κομμάτια κυτταρικής λειτουργίας και ως εκ τουτου απονεμηθεί 5 Βραβεία Νόμπελ από το 2000. Πέραν της ουσιώδους χρησιμότητας τους ως κύτταρα μοντέλα, τα κύτταρα αυτά αποτελούν αναντικατάστατα κυτταρικά εργοστάσια, παράγοντας πληθώρα φαρμακευτικών ουσιών, βιοϋλικών και καυσίμων στη Γη και πιθανώς μελλοντικά και στο διάστημα. Χαρτογραφούμε σε πραγματικό χρόνο ένα σημαντικό ποσοστό του πρωτεώματος του, ελπίζοντας να διαλευκάνουμε τους μοριακούς μηχανισμούς της επίδρασης της ακτινοβολίας και της μικροβαρύτητας σε πρωτεΐνες που ρυθμίζουν τον κυτταρικό κύκλο, την απόκριση στη βλάβη του DNA, την οργάνωση του κυτταροσκελετού καθώς και βιοχημικές και μεταβολικές οδούς απαραίτητες για την επιβίωση.

Για να επιτύχουμε την επιθυμητή μεγάλη κλίμακα και απόδοση του πειράματος μας στις περιορισμένες ενεργειακές εφεδρείες και περιορισμένο χώρο ενός CubeSat στραφήκαμε στις εξελίξεις στους κλάδους της συνθετικής βιολογίας και των μικροηλεκτρομηχανικών συστημάτων. Ευελπιστούμε ότι τα εργαλεία και οι τεχνολογίες που θα αναπτύξουμε θα ορίσει ένα νέο modus operandi ερευνών βιολογίας διαστήματος και θα προωθήσει την χρήση τεχνολογιών Lab on a chip για περεταίρω επιστημονικές αποστολές με CubeSats.