Za slanje misije na Mars na Mars ne treba samo snažno lansirno vozilo, već i razumijevanje kako trogodišnji svemirski let može utjecati na ljudsko tijelo.
Uz financiranje Nacionalne uprave za zrakoplovstvo i svemir (NASA), znanstvenici s Instituta za regenerativnu medicinu Wake Forest i njihovi kolege koristili su ljudske matične stanice za utvrđivanje učinaka izlaganja zračenju u dubokom svemiru.
Istraživački tim prvi je put pokazao da zračenje iz svemirskih letova na velike udaljenosti može povećati rizik od razvoja leukemije kod ljudi.
"Nadam se da će naše iskustvo pomoći NASA-i u procjeni potencijalnih rizika i razviti strategije za njihovo rješavanje", rekao je Christopher Porada, stariji znanstvenik na projektu. Grupa trenutno testira dodatak prehrani koji bi mogao zaštititi astronaute od tih razornih učinaka.
Izloženost zračenju jedan je od najopasnijih aspekata putovanja na Mars, prema NASA. Prosječna udaljenost do Crvene planete je oko 200 milijuna kilometara, a cijelo putovanje može trajati tri godine.
Cilj studije, objavljene u časopisu Leukemia, bio je procijeniti izravne učinke čestica solarne energije (SEP) i galaktičkih kozmičkih zraka (GCR) na ljudske matične stanice hematopoeze (HSC). Te matične stanice sadrže manje od 0,1% koštane srži, ali stvaraju mnoge vrste krvnih stanica koje kruže tijelom i odgovorne su za transport kisika, borbu protiv infekcije i eliminiranje svih karcinoma.
Za ovu studiju, matične stanice su uzete od zdravih davalaca starijih astronauta (30–55 godina). Tijekom eksperimenta, bili su izloženi protonima i ionima željeza u dozama karakterističnim za duboki svemir. Zatim su provedene laboratorijske i eksperimentalne studije kako bi se utvrdili učinci zračenja.
"Otkrili smo da je zračenje smanjilo sposobnost HSC-a da proizvode gotovo sve vrste krvnih stanica za 60-80%", kaže Porada. "To može dovesti do ozbiljnog slabljenja imunološkog sustava i anemije tijekom produženih misija u dubokom svemiru."
Promotivni video:
U sljedećem su koraku znanstvenici procijenili kako će stanice funkcionirati u tijelu. Ozračene ljudske HSC stanice transplantirane su u miševe, učinkovito "humanizirajući" životinje. Kao rezultat toga, razvili su akutnu limfoblastičnu leukemiju.
"Zračenje zračenjem može povećati rizik od razvoja leukemije", zaključio je Porada. "Pored toga, zračenje je utjecalo na sposobnost HSC-a da stvaraju vrste bijelih krvnih stanica uključenih u borbu protiv stranih osvajača, poput infekcija ili tumorskih stanica. To bi moglo umanjiti sposobnost imunološkog sustava da eliminira maligne stanice koje nastaju uslijed mutacija izazvanih zračenjem."
Rezultati su posebno zabrinjavajući s obzirom na prethodni rad koji pokazuje da uvjeti mikrogravitacije također mogu uzrokovati primjetne promjene u imunološkom sustavu, čak i nakon kratkih misija u orbiti niske Zemlje, gdje su astronauti uglavnom zaštićeni od zračenja, rekao je Porada. Kombinirani učinci mikrogravitacije i zračenja mogu povećati rizik od imunološke disfunkcije i raka.
NASA-in program za istraživanje ljudskih potencijala osmišljen je kako bi svemirske misije bile što sigurnije. Istražuje ne samo učinke zračenja, već i mikrogravitacijske uvjete, izolaciju i zatočenost u zatvorenim prostorima daleko od Zemlje.