De opkomst van 'donkere genen' - een angstaanjagende bedreiging wanneer mensen de ruimte in reizen

gene - Ảnh 1. — Een nieuwe studie toont aan dat menselijke stamcellen in de ruimte sneller verouderen. De ontdekking helpt wetenschappers de uitdagingen waarmee het lichaam tijdens langdurige ruimtevluchten wordt geconfronteerd beter te begrijpen - Foto: Futurism

De experimenten werden uitgevoerd tijdens vier door SpaceX uitgevoerde bevoorradingsmissies naar het Internationale Ruimtestation (ISS) tussen eind 2021 en begin 2023.

Stamcellen zijn overal in het lichaam aanwezig en hebben het vermogen zichzelf te vernieuwen of te transformeren tot bloed-, bot- en hersencellen, en spelen zo een rol bij het in stand houden en herstellen van leven. In de ruimte is deze functie echter aanzienlijk verminderd.

"In de ruimte verliezen stamcellen geleidelijk hun vermogen om te regenereren en te herstellen. Dit is belangrijke informatie voor langdurige ruimtemissies", benadrukte professor Catriona Jamieson, directeur van het Sanford Stem Cell Institute (VS).

Het onderzoek, dat deels werd gefinancierd door NASA en werd gepubliceerd in het tijdschrift Cell Stem Cell, is ook het eerste onderzoek waarbij direct en in realtime wordt waargenomen hoe stamcellen functioneren in een lage baan om de aarde.

Om de monitoring uit te voeren, bouwde het team een bioreactor, een apparaat ter grootte van een telefoon met een geïntegreerd AI-monitoringsysteem. Stamcellen uit beenmerg, afkomstig van patiënten die een heupprothese hadden gekregen, werden op een steriele scaffold geplaatst en naar het ISS gevlogen.

Normaal gesproken "slapen" stamcellen tot wel 80% van de tijd om energie te behouden. Maar in de ruimte rusten ze niet meer, werken ze constant en raken ze snel uitgeput.

"Wanneer stamcellen ontwaken, gaan ze niet meer slapen, waardoor hun functie afneemt. Als ze uitgeput raken onder druk zoals microzwaartekracht, functioneert het immuunsysteem niet meer goed", legt Jamieson uit.

Sommige celmonsters overleefden tot 45 dagen in het ISS, maar door overbelasting raakten ze door hun energiereserves heen, verouderden ze snel en verloren ze geleidelijk het vermogen om nieuwe cellen te produceren.

Dit fenomeen houdt ook verband met de activering van "donkere genen", repetitieve DNA-segmenten die 55% van het menselijk genoom uitmaken. Dit zijn overblijfselen van retrovirussen die duizenden jaren geleden de lichamen van onze voorouders binnendrongen.

"Onder extreme druk worden deze genen geactiveerd. Ze duwen stamcellen in een spiraal van degradatie, crisis en snelle veroudering", aldus Jamieson.

Ze vergeleek dit proces met wat ze observeerde bij patiënten met preleukemie, waarbij stamcellen ook onder stress komen te staan en het risico lopen om te transformeren tot leukemie.

Positief is dat voorlopige gegevens suggereren dat stamcellen zich kunnen regenereren wanneer astronauten terugkeren naar de aarde, hoewel dit proces tot een jaar kan duren. Dit zou nieuwe mogelijkheden kunnen openen, niet alleen voor het beschermen van de gezondheid in de ruimte, maar ook voor de behandeling van kanker en degeneratieve ziekten op aarde.

"Deze bevindingen suggereren dat langdurige vluchten het immuunsysteem en de bloedsomloop kunnen verzwakken. Tegelijkertijd helpen ze ons het verouderingsproces beter te begrijpen en therapieën te ontwikkelen om dit proces te vertragen of terug te draaien", aldus dr. Arun Sharma (Cedars-Sinai Medical Center, VS).

Door vooraf de risico's van de lage baan om de aarde te kennen, kunnen we preventiestrategieën ontwikkelen en tegelijkertijd medische vooruitgang naar patiënten op aarde brengen, zeggen onderzoekers.

Reactie (0)