سفر فضایی زودتر پیرتان می‌کند

به گزارش همشهری آنلاین مطالعه پیشگامانه ناسا روی فضانوردان دوقلوی همسان، مارک و اسکات کلی، سیگنال‌های پیری را در هر دو مرد ردیابی کرد، در حالی که مارک روی زمین ماند و اسکات ۳۴۰ روز را در فضا گذراند.

بر اساس یک «مطالعه دوقلوها»ی برجسته در سال ۲۰۱۹ که در ژورنال Science منتشر شد، برخی از تغییرات در بدن اسکات – مانند آسیب DNA، کاهش عملکرد شناختی و کوتاه شدن تلومرهایی که کروموزوم‌ها را می‌پوشانند و محافظت می‌کنند – حتی پس از شش ماه نیز ادامه داشت.

اکنون، بررسی جدیدی که یافته‌های آن در ژورنال Cell Stem Cell منتشر شد، کشف جدیدی را شرح می‌دهد – اینکه سلول‌های بنیادی نیز در طول استرس پرواز فضایی علائم پیری را نشان می‌دهند.

دکتر کاترینا جیمیسون، مدیر موسسه سلول‌های بنیادی سنفورد در دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو و نویسنده اصلی مقاله این مطالعه، گفت: در واقع، آنها «ده برابر سریع‌تر از روی زمین پیر می‌شوند».

سلول‌های بنیادی سلول‌های خاصی هستند که می‌توانند به انواع مختلف بافت تبدیل شوند. پیری سلول‌های بنیادی به طور بالقوه نگران‌کننده است زیرا توانایی طبیعی بدن در ترمیم بافت‌ها و اندام‌های خود را کاهش می‌دهد و به طور بالقوه منجر به بیماری‌های مزمن و مرتبط با سن مانند سرطان، بیماری‌های عصبی و مشکلات قلبی می‌شود.

این مطالعه جدید در زمانی منتشر شده است که علاقه به پروازهای فضایی رو به افزایش است. دولت‌ها در حال برنامه‌ریزی ماموریت‌های طولانی‌مدت به ماه هستند و شرکت‌های خصوصی در حال پرتاب مشتریان و افراد مشهور به فضا هستند. درک خطرات سلامتی مرتبط برای ایمن‌تر کردن سفرهای فضایی مهم است. و تسریع پیری در سلول‌ها همچنین می‌تواند به محققان کمک کند تا درک بهتری از چگونگی روند فرآیندهای بیولوژیکی، هرچند کندتر، در اینجا روی زمین داشته باشند.

مقایسه سلول‌های بنیادی در زمین و فضا

پژوهشگران سلول‌های بنیادی را از مغز استخوان اهدایی افرادی که تحت عمل جراحی تعویض مفصل ران قرار گرفته بودند، جمع‌آوری کردند. این سلول‌ها درون «نانوبیوراکتورها» قرار گرفتند که اساساً کیسه‌های خون کوچک و شفافی هستند که از یک آیفون بزرگتر نیستند و فرآیندهای بیولوژیکی می‌توانند در آنها رخ دهند. نانوبیوراکتورها درون جعبه‌ای به نام «کیوب‌لب» (CubeLab) قرار گرفتند که برای نظارت بر سلول‌ها ساخته شده بود.

هر نمونه بیمار به دو کیوب‌لب تقسیم شدند، یکی برای فضا و دیگری برای زمین.

بسته‌های فضایی طی چهار ماموریت تجاری تأمین تجهیزات شرکت اسپیس‌ایکس به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب شدند. در مجموع، نمونه‌ها ۳۲ تا ۴۵ روز را در فضاپیماهای اسپیس‌ایکس گذراندند و به سلول‌ها بیش از یک ماه در شرایط بی‌وزنی یا ریزگرانش در مدار قرار گرفتند. محققان از سلول‌های موجود در کیولب روی زمین برای مقایسه استفاده کردند.

سلول‌های درون کیوب‌لب‌ها در طول سفر و اقامت زمینی‌شان زیر نظر قرار داشتند و هر روز با میکروسکوپ از آنها عکس گرفته می‌شد. پژوهشگران پس از بازگشت سلول‌های بنیادی فضایی به زمین با تعیین توالی ژنوم آنها و انجام آزمایش‌های دیگر آن نمونه‌ها را با «کنترل‌های زمینی» خود مقایسه کردند.

پژوهشگران هفت نشانه پیری را در سلول‌های بنیادی بررسی کردند و نشانه‌های واضحی از پیری را در سلول‌هایی که به فضا رفته بودند، یافتند، از جمله سیگنال‌دهی التهابی بیشتر و کوتاه‌تر شدن بیشتر تلومرها – انتهای محافظ کروموزوم‌ها که از شکستگی در DNA جلوگیری می‌کنند. آنها همچنین افزایش بی‌ثباتی ژنومی یا افزایش خطاهای تکثیر در کد ژنتیکی را مشاهده کردند که می‌تواند باعث جهش شود.

پیامدهای بهداشتی تحقیق فضایی

کریستوفر میسون، متخصص ژنتیک در دانشکده پزشکی ویل کورنل در نیویورک که سرپرست مطالعه دوقلوها در سال ۲۰۱۹ بود اما در تحقیق جدید مشارکتی نداشت، گفت: «این احتمالاً عمیق‌ترین بررسی است که من در مورد برخی از نشانه‌های جهش ژنتیکی در پروازهای فضایی دیده‌ام. این قطعاً شواهدی از نوعی پیری است.»

به گفته میسون، این مطالعه جدید یافته‌های قبلی به دست آمده در بررسی دوقلوها را گسترش می‌دهد، از جمله اینکه پروازهای فضایی باعث ایجاد پاسخ ایمنی سریع در سطح مولکولی می‌شوند.

جیمیسون گفت این تحقیق جدید در نهایت می‌تواند به محققان کمک کند تا با شناسایی مکانیسم‌های جدید بیماری‌های مرتبط با سن، درمان‌های آینده‌ای را توسعه دهند که هم برای فضانوردان و هم برای افرادی که مایل به ماندن در زمین هستند، مفید باشد. این بیماری‌ها با افزایش جمعیت جهان و کاهش نرخ تولد، شیوع بیشتری پیدا می‌کنند.

منبع: ان‌بی‌سی نیوز