ARBEX

Die natürliche mikrobielle Besiedlung des menschlichen Körpers und damit seiner biotischen und abiotischen Umgebung stellt die bemannte Raumfahrt vor gewisse Herausforderungen: 

Das Risiko einer negativen Auswirkung dieses Mikrobioms auf die Integrität der Technik und die verwendeten Materialien, sowie auf die Gesundheit des Menschen (Infektionen, Allergien) muss ständig überprüft und abgewägt werden.

Regelmäßig durchgeführtes, standardisiertes Monitoring der Internationalen Raumstation (ISS) erlaubt die Überprüfung des mikrobiellen Kontaminationslevels, mit Schwerpunkt auf der Detektion potentiell pathogener Mikroorganismen.

Im Rahmen dieses Montorings und der derzeit laufenden wissenschaftlichen Untersuchungen des ISS Mikrobioms bleiben jedoch schwer kultivierbare oder durch molekulare Standard-Methoden nicht nachweisbare Mikroorganismen (z.B. Archaeen) völlig undetektiert.

Bei den vorgeschlagenen Arbeiten handelt es sich um Grundlagenforschung, mit dem Ziel die Abundanz und die Anpassung von Mikroorganismen an das extreme Biotop ISS zu verstehen. Dabei ist es besonders interessant, welche Art von Strategien die ISS Mikroorganismen entwickeln, um über lange Dauer, abgeschirmt von natürlichen, ökologischen Habitaten, zu persistieren. Da Wechselwirkungen mit der äußeren Umwelt auszuschließen sind, bleibt der Mensch hauptsächlicher Überträger von Mikroorganismen. Es ist derzeit offen, inwieweit die komplette mikrobielle Vielfalt in der ISS dadurch beeinflusst wird.

ARBEX wird auch das erste Projekt sein, welches systematisch Vergleiche mit Bodenkontrollen und Weltraumfrachtern wie z.B. ATV mit einbezieht, um die Andersartigkeit der ISS herauszustellen und festzustellen, ob die Mikroorganismen innerhalb der ISS "extremophiler", bzw. "extremotoleranter" als ihre Artgenossen auf der Erde sind, d.h. ob sich spezielle, eventuell auch gesundheitlich relevante, Anpassungen entwickelt haben.

Neben diesen Aspekten soll außerdem festgestellt werden, ob Weltraumfrachter eine Rolle bei der Übertragung von Mikroorganismen spielen, und wie sich die Ankunft einer neuen Crew auf die Zusammensetzung der Mikroorganismen auswirkt. Im gesamten Projekt sollen nicht nur Bakterien, sondern auch Archaeen und Pilze erfasst werden. Bislang ist es völlig unbekannt, ob und in welchem Umfang, Archaeen in den Modulen der ISS vorkommen, obwohl diese Mikroorganismen als signifikanter Bestandteil des menschlichen Mikrobioms nachgewiesen wurden.

Das ARBEX ISS Projekt wurde 2009 im Rahmen des ILSRA (International Research Announcement for Research in Space Life Sciences at the International Space Station) calls vorgeschlagen und mit "excellent" bewertet. Es befindet sich derzeit in Vorbereitung für den Raumflug 2015. Alle dabei aus den russischen und europäischen Modulen entnommenen Wischproben sollen detaillierten Laboranalysen unterzogen werden; diese beinhalten molekulare state-of-the-art Diversitätsstudien, Detektionen von Resistenzen, sowie neuartige, alternative Kultivierungsstrategien für mikrobielle Spezialisten und Pilze.

Ein internationales Forscherteam (Russland, Großbritannien, Deutschland, USA, Schweiz) unter der Leitung von Christine Moissl-Eichinger (Graz) wird an der Analyse der Proben beteiligt sein und damit die Expertise bündeln, um einen anderen, neuen Blick auf das Mikrobiom der ISS zu ermöglichen.

Projektleitung

Medizinische Universität Graz

Medizinische Universität Graz
Auenbruggerplatz 2
A-8036 Graz
Tel.: +43 (316) 385 0
Web: www.medunigraz.at