Bakgrunn
Biologisk alder kan måles i de fleste celletyper og er omtrent lik i alle vev og den påvirker de fleste aspekter av liv og helse.
Vår kronologiske alder samsvarer godt med biologisk alder, men ikke helt. De som har en rask biologisk aldring får aldersrelaterte sykdommer som kreft og hjertesykdom tidligere i livet enn andre. Det er også aldersrelaterte endringer i immunsystemet som gjør at eldre er mye mer utsatt for et alvorlig forløp av covid-19.
I dette prosjektet vil vi undersøke hvordan stråling påvirker biologisk alder hos astronauter som i løpet av noen få måneder i rommet utsettes for en like høy stråledose som et helt liv nede på bakken. Vi vet at strålingen ødelegger DNA og at dette raskt blir reparert. Vi vet også at reparasjon av DNA kan etterlate «arr» i det epigenetiske mønsteret som styrer hvordan celler slår av og på gener. Spørsmålet vi vil besvare er om dette også fører til permanente endringer som kan måles som raskere biologisk aldring.
I prosjektet vil du være med på alle deler av arbeidet inkludert å søke om fornyelse av godkjenninger hos NASA og ESA, briefing av astronauter og kontrollpersoner og analyse av resultater fra laboratoriedelen av prosjektet.
I laboratoriedelen av prosjektet vil du lære metoden ChIP-seq som brukes til å se på hvordan DNA er organisert og dermed brukes.
Problemstilling
Hvordan påvirker romfart biologisk alder?
Dette er viktig for å forstå hva det vi måler som biologisk alder egentlig er og dermed øke vår forståelse for hvorfor vi blir rammet av aldersrelatert sykdom. Innen romfartsmedisin er spørsmålet viktig for å planlegge lange romreiser.
Mål og metode
Prosjektet samler inn prøver fra astronauter to ganger før og to ganger etter romferd. Prøvene fra kontrollpersonene samles inn på tilsvarende tidspunkter. Prosjektet har som mål å inkludere 20 astronauter og har kommet halvveis. «Våre» astronauter har vært med på de fleste oppskytninger det siste året.
I prosjektet vil vi sammenlikne hvordan genreguleringen i hvite blodceller og andre celler er ved å bruke metodene avlesning av DNA metylering med array og ChIP-seq som ser på hvordan histoner er merket i disse cellene. Disse epigenetiske merkene bruker kroppen til å slå av og på gener. Med vår metode får vi en oversikt over hvordan genreguleringen er i hele genomet. Det er kjent at dette endrer seg med alder, men ikke i detalj og hvordan disse endringene påvirkes av stråling er lite kjent.
Vi tror at disse endringene gjør at blant annet immunforsvaret blir dysfunksjonelt med alderen. Eksempler på effekten av dette den dårlig regulerte immunresponsen eldre har til covid-19 og at immunforsvaret ikke klarer å rydde kreftceller av veien før de blir farlige.
Som forskerlinjestudent i prosjektet vil du få et unikt innblikk i romfartsmedisin.
Studentens arbeidsoppgaver
- Delta i gjennomføringen av studien
- Regelmessig oppdatering av godkjennelser
- Kommunikasjon med ESA og NASA om prøvetakingssesjoner
- Preparering av prøvetakingsutstyr
- Rekruttering av astronauter og kontrollpersoner
Laboratoriearbeid
- DNA metylering og ChIP-seq
- Utføre prosedyrene
- Analyse av data
- Publisere resultater
Om forskningsmiljøet
John Arne Dahls forskergruppe ser på hvordan epigenetiske endringer styrer utviklingen fra embryo til aldring, sykdom og død. Gruppens jobber translasjonellt med aldringsvitenskap helt fra basal epigenetikk til kliniske studier på Ullevål og Rikshospitalet.
Gruppen har flere doktorgradskandidater og postdoktorer og to av gruppens medlemmer er leger, inkludert Arne Søraas, hovedveileder i dette prosjektet. John Arne Dahl som er gruppeleder vil være medveileder. Gruppen og laboratoriet har lang erfaring med veiledning på alle nivåer og har flere ukentlige faglige møter der alle deltar.