A kozmikus sugárzás az emberes űrutazások egyik legnagyobb kihívása. A Föld természetes védelme nélkül az űrhajósokat jóval erősebb, a DNS-t is károsító részecskék érik, amelyek hosszú távon komoly egészségügyi kockázatot jelentenek. A sugárzás hatásainak megértése ezért kulcsfontosságú a jövő biztonságos űrutazásai szempontjából.
Kiemelt kutatási területük a DNS-károsodás és a javítómechanizmusok vizsgálata, mivel a kozmikus sugárzás olyan összetett sérüléseket okozhat a genetikai állományban, amelyek ellen az emberi szervezet természetes védelme korlátozott.
A csoport úttörő munkát végzett azzal, hogy DNS-javító géneket túltermelő Drosophila törzseket hozott létre, és ezeket sikeresen kijuttatta a Nemzetközi Űrállomásra az AX-4 misszió keretében. A muslicák közel három hetet töltöttek mikrogravitációban, majd a visszatérést követően részletes transzkriptomikai és mutációs vizsgálatokat végeztek rajtuk.
Ez az eredmény mérföldkő a hazai sugárbiológiai és űrélettani kutatásokban.
A projekt másik részében ugyanezeket a géneket humán sejtekben is túltermeltettük, majd sugárkezelését követően elemeztük a sejtek DNS-ében kialakuló kettős szálú töréseket. A csoport a humán sejtvonalakon végzett kísérletekben is kiemelkedő: a Földön mesterséges sugárterhelésnek kitett sejtekben követik nyomon a kettős szálú DNS-törések kialakulását, a javítófolyamatok hatékonyságát és az esetleges hibás javításból származó génmutációkat.
Kutatásaik hozzájárulnak ahhoz, hogy biztonságosabb hosszú távú űrutazásokat, illetve nagyobb sugárvédelmet biztosító terápiás és biotechnológiai megoldásokat fejlesszünk ki.
Legfontosabb eredmények:
• ISS-kísérlet (AX-4) - DNS-javító gének túltermeltetésének vizsgálata élő szervezetekben
• Humán sejtvonalakon végzett precíz sugárbiológiai modellek fejlesztése
• Haladó genomikai és transzkriptomikai analízisek
• Nemzetközi szinten is egyedülálló űrbiológiai kutatási know-how kialakítása
Infrastruktúra:
A csoport hozzáfér többek között:
• fejlett sejttenyésztő laboratóriumokhoz
• fluoreszcens, konfokális és egyéb mikroszkópiás rendszerekhez
• Illumina szekvenáló platformokhoz
• sugárbiológiai mintakezelést támogató infrastruktúrához az ELI-ALPS kutatóintézet közreműködésével
A csoport munkája nem csupán tudományos jelentőségű: kulcsfontosságú szerepet játszik abban, hogy Magyarország felkészült és versenyképes szereplő legyen az emberes űrkutatásban és az űrbiológiai innovációkban.
A projekt megvalósítása három kutatócsoport szoros együttműködésével valósult meg a HUNOR program keretein belül. A munkát Dr. Bodai László (https://biokemia.bio.u-szeged.hu/Bodai.htm ), Dr. Kiricsi Mónika (https://biokemia.bio.u-szeged.hu/Kiricsi.htm ) és Prof. Dr. Gácser Attila vezették, akik szakmai iránymutatásukkal meghatározó szerepet játszottak a projekt sikerében.
Kollaborációk:
• HUNOR program
• ELI-ALPS Lézeres Kutatóintézet
• Szegedi Tudományegyetem több intézete és nemzetközi űrkutatási partnerek
