Abstract The SpaceX Inspiration4 mission provided a unique opportunity to study the impact of spaceflight on the human body. Biospecimen samples were collected from four crew members longitudinally before (Launch: L-92, L-44, L-3 days), during (Flight Day: FD1, FD2, FD3), and after (Return: R + 1, R + 45, R + 82, R + 194 days) spaceflight, spanning a total of 289 days across 2021-2022. The collection process included venous whole blood, capillary dried blood spot cards, saliva, urine, stool, body swabs, capsule swabs, SpaceX Dragon capsule HEPA filter, and skin biopsies. Venous whole blood was further processed to obtain aliquots of serum, plasma, extracellular vesicles and particles, and peripheral blood mononuclear cells. In total, 2,911 sample aliquots were shipped to our central lab at Weill Cornell Medicine for downstream assays and biobanking. This paper provides an overview of the extensive biospecimen collection and highlights their processing procedures and long-term biobanking techniques, facilitating future molecular tests and evaluations.As such, this study details a robust framework for obtaining and preserving high-quality human, microbial, and environmental samples for aerospace medicine in the Space Omics and Medical Atlas (SOMA) initiative, which can aid future human spaceflight and space biology experiments.

Spaceflight induces molecular, cellular and physiological shifts in astronauts and poses myriad biomedical challenges to the human body, which are becoming increasingly relevant as more humans venture into space

The SpaceX Inspiration4 mission provided a unique opportunity to study the impact of spaceflight on the human body. Biospecimen samples were collected from the crew at different stages of the mission, including before (L-92, L-44, L-3 days), during (FD1, FD2, FD3), and after (R+1, R+45, R+82, R+194 days) spaceflight, creating a longitudinal sample set. The collection process included samples such as venous blood, capillary dried blood spot cards, saliva, urine, stool, body swabs, capsule swabs, SpaceX Dragon capsule HEPA filter, and skin biopsies, which were processed to obtain aliquots of serum, plasma, extracellular vesicles, and peripheral blood mononuclear cells. All samples were then processed in clinical and research laboratories for optimal isolation and testing of DNA, RNA, proteins, metabolites, and other biomolecules. This paper describes the complete set of collected biospecimens, their processing steps, and long-term biobanking methods, which enable future molecular assays and testing. As such, this study details a robust framework for obtaining and preserving high-quality human, microbial, and environmental samples for aerospace medicine in the Space Omics and Medical Atlas (SOMA) initiative, which can also aid future experiments in human spaceflight and space biology.

Ten years ago, it was predicted that the multi-omics revolution would also revolutionize space pharmacogenomics. Current barriers related to the findable, accessible, interoperable, and reproducible use of space-flown pharmaceutical data have contributed to a lack of progress beyond application of earth-based principles. To directly tackle these challenges, we have produced a novel database of all the drugs flown into space, compiled from publicly available ontological and spaceflight-related datasets, to exemplify analyses for describing significant spaceflight-related targets. By focusing on mechanisms perturbed by spaceflight, we have provided a novel avenue for identifying the most relevant changes within the drug absorption, distribution, metabolism, and excretion pathways. We suggest a set of space genes, by necessity limited to available tissue types, that can be expanded and modified based on future tissue-specific and mechanistic-specific high-throughput assays. In sum, we provide the justification and a definitive starting point for pharmacogenomics guided spaceflight as a foundation of precision medicine, which will enable long-term human habitation of the Moon, Mars, and beyond.