Trimiterea unei misiuni personalizate pe Marte necesită nu numai un vehicul puternic de lansare, ci și o înțelegere a modului în care un zbor spațial de trei ani ar putea afecta corpul uman.
Cu finanțare de la National Aeronautics and Space Administration (NASA), oamenii de știință de la Wake Forest Institute for Regenerative Medicine și colegii lor au folosit celulele stem umane pentru a determina efectele expunerii la radiații în spațiul profund.
Echipa de cercetare a demonstrat pentru prima dată că radiațiile provenite din zboruri spațiale pe distanțe lungi pot crește riscul dezvoltării leucemiei la om.
"Sper că experiența noastră va ajuta NASA să evalueze riscurile potențiale și să dezvolte strategii pentru a le aborda", a declarat Christopher Porada, om de știință principal al proiectului. Grupul testează în prezent un supliment nutrițional care ar putea proteja astronauții de aceste efecte devastatoare.
Expunerea la radiații este unul dintre cele mai periculoase aspecte ale călătoriei pe Marte, potrivit NASA. Distanța medie până la Planeta Roșie este de aproximativ 200 de milioane de kilometri, iar întreaga călătorie poate dura trei ani.
Scopul studiului, publicat în revista Leukemia, a fost evaluarea efectelor directe ale particulelor de energie solară (SEP) și ale radiațiilor cosmice (GCR) ale radiațiilor asupra celulelor stem hematopoietice umane (HSC). Aceste celule stem conțin mai puțin de 0,1% măduvă osoasă, dar produc multe tipuri de celule din sânge care circulă pe tot corpul și sunt responsabile pentru transportul oxigenului, combaterea infecției și eliminarea oricăror celule canceroase.
Pentru studiu, celulele stem au fost prelevate de la donatori sănătoși în vârstă de astronauți (30-55 ani). În timpul experimentului, au fost expuși la protoni și ioni de fier în doze caracteristice spațiului profund. Apoi au fost efectuate studii de laborator și experimentale pentru a determina efectele radiațiilor.
„Am descoperit că radiațiile au redus capacitatea HSC-urilor de a produce aproape toate tipurile de celule sanguine cu 60-80%”, a spus Porada. „Acest lucru poate duce la slăbirea severă a sistemului imunitar și anemie în timpul misiunilor extinse în spațiul profund”.
Video promotional:
În următoarea etapă, oamenii de știință au evaluat modul în care celulele ar funcționa în corp. Celulele umane iradiate HSC au fost transplantate la șoareci, „umanizând” efectiv animalele. Ca urmare, au dezvoltat leucemie limfoblastică acută.
„Iradierea poate crește riscul dezvoltării leucemiei”, a concluzionat Porada. In plus, radiatiile au afectat capacitatea HSCs de a genera tipuri de celule albe din sange implicate in combaterea invadatorilor straini, cum ar fi infectiile sau celulele tumorale. Aceasta ar putea reduce capacitatea sistemului imunitar de a elimina celulele maligne rezultate in urma mutatiilor induse de radiatii.
Rezultatele sunt deosebit de deranjante, având în vedere lucrările anterioare care arată că condițiile de microgravitate pot induce, de asemenea, schimbări vizibile în sistemul imunitar, chiar și după scurte misiuni în orbita Pământului joasă, unde astronauții sunt protejați în mare măsură de radiații, a spus Porada. Efectele combinate ale microgravității și radiațiilor pot exacerba riscul de disfuncție imunitară și cancer.
Programul de cercetare umană al NASA este conceput pentru a face misiunile spațiale cât mai sigure. Acesta explorează nu numai efectele radiațiilor, ci și condițiile de microgravitate, izolarea și închiderea în medii restrânse departe de Pământ.
