Pilnvarotas misijas nosūtīšanai uz Marsu ir nepieciešams ne tikai jaudīgs nesējraķete, bet arī izpratne par to, kā trīs gadu lidojums kosmosā varētu ietekmēt cilvēka ķermeni.
Izmantojot Nacionālās aeronautikas un kosmosa pārvaldes (NASA) finansējumu, Veika Meža reģeneratīvās medicīnas institūta zinātnieki un viņu kolēģi izmantoja cilvēka cilmes šūnas, lai noteiktu starojuma iedarbības sekas dziļā kosmosā.
Pētnieku grupa pirmo reizi pierādīja, ka starojums no kosmosa lidojumiem lielos attālumos var palielināt leikēmijas attīstības risku cilvēkiem.
"Es ceru, ka mūsu pieredze palīdzēs NASA novērtēt iespējamos riskus un izstrādāt stratēģijas to novēršanai," sacīja projekta vecākais zinātnieks Kristofers Porada. Grupa šobrīd testē uztura bagātinātāju, kas varētu aizsargāt astronautus no šīm postošajām sekām.
Saskaņā ar NASA teikto, radiācijas iedarbība ir viens no visbīstamākajiem aspektiem, dodoties ceļā uz Marsu. Vidējais attālums līdz Sarkanai planētai ir aptuveni 200 miljoni kilometru, un viss brauciens var ilgt trīs gadus.
Pētījumā, kas publicēts žurnālā Leukemia, mērķis bija novērtēt saules enerģijas daļiņu (SEP) un galaktisko kosmisko staru (GCR) starojuma tiešo ietekmi uz cilvēka asinsrades cilmes šūnām (HSC). Šīs cilmes šūnas satur mazāk nekā 0,1% kaulu smadzeņu, bet ražo daudzu veidu asins šūnas, kas cirkulē visā ķermenī un ir atbildīgas par skābekļa transportēšanu, cīņu pret infekciju un visu vēža šūnu likvidēšanu.
Pētījumam cilmes šūnas tika ņemtas no veseliem donoriem vecumā no astronautiem (30–55 gadi). Eksperimenta laikā viņi tika pakļauti protoniem un dzelzs joniem devās, kas raksturīgas dziļajam kosmosam. Pēc tam tika veikti laboratorijas un eksperimentālie pētījumi, lai noteiktu starojuma iedarbību.
"Mēs atklājām, ka starojums samazināja HSC spēju ražot gandrīz visu veidu asins šūnas par 60–80%," sacīja Porada. "Tas var izraisīt nopietnu imūnsistēmas pavājināšanos un anēmiju ilgstošu misiju laikā dziļā kosmosā."
Reklāmas video:
Nākamajā solī zinātnieki novērtēja, kā šūnas darbosies ķermenī. Apstarotas cilvēka HSC šūnas tika pārstādītas pelēm, efektīvi "humanizējot" dzīvniekus. Tā rezultātā viņiem attīstījās akūta limfoblastiskā leikēmija.
"Apstarošana var palielināt leikēmijas attīstības risku," secināja Porada. "Turklāt radiācija ietekmēja HSC spēju radīt balto asins šūnu veidus, kas iesaistīti cīņā pret svešiem iebrucējiem, piemēram, infekcijām vai audzēja šūnām. Tas varētu samazināt imūnsistēmas spēju likvidēt ļaundabīgas šūnas, kas rodas no radiācijas izraisītām mutācijām."
Rezultāti ir īpaši satraucoši, ņemot vērā iepriekšējo darbu, kurā parādīts, ka mikrogravitācijas apstākļi var izraisīt ievērojamas izmaiņas imūnsistēmā pat pēc īsām misijām zemas Zemes orbītā, kur astronauti lielākoties ir pasargāti no radiācijas, sacīja Porada. Mikrogravitācijas un starojuma kombinētā iedarbība var saasināt imūnās disfunkcijas un vēža risku.
NASA Cilvēku pētījumu programma ir izstrādāta, lai kosmosa misijas būtu pēc iespējas drošākas. Tajā tiek pētīta ne tikai radiācijas ietekme, bet arī mikrogravitācijas apstākļi, izolācija un norobežošana slēgtā vidē, tālu no Zemes.