Rozwój „ciemnych genów” – przerażającego zagrożenia, gdy ludzie podróżują w kosmos

Mikrograwitacja wpływa na kości, mięśnie i wzrok astronautów oraz powoduje szybkie starzenie się komórek macierzystych w organizmie. Warto zauważyć, że proces ten jest związany z aktywacją segmentów DNA ukrytych głęboko w genomie, zwanych również „ciemnymi genami”.

Nowe badanie pokazuje, że ludzkie komórki macierzyste starzeją się szybciej w kosmosie. Odkrycie pomaga naukowcom lepiej zrozumieć wyzwania, z jakimi zmaga się organizm podczas długotrwałych lotów kosmicznych. Zdjęcie: Futurism

Eksperymenty przeprowadzono podczas czterech misji zaopatrzeniowych SpaceX na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) między końcem 2021 r. a początkiem 2023 r.

Komórki macierzyste są obecne w całym organizmie i mają zdolność do samoodnawiania się lub przekształcania w komórki krwi, kości i mózgu, odgrywając rolę w podtrzymywaniu i naprawianiu życia. Jednak w przestrzeni kosmicznej funkcja ta ulega znacznemu ograniczeniu.

„W środowisku kosmicznym komórki macierzyste stopniowo tracą zdolność do regeneracji i regeneracji. To ważna informacja, którą należy wykorzystać w długoterminowych misjach kosmicznych” – podkreśliła profesor Catriona Jamieson, dyrektor Sanford Stem Cell Institute (USA).

Praca ta, częściowo finansowana przez NASA i opublikowana w czasopiśmie Cell Stem Cell, jest również pierwszą, w której bezpośrednio zaobserwowano, w czasie rzeczywistym, jak komórki macierzyste funkcjonują na niskiej orbicie okołoziemskiej.

Aby monitorować, zespół zbudował bioreaktor, urządzenie wielkości telefonu ze zintegrowanym systemem monitorowania opartym na sztucznej inteligencji. Komórki macierzyste szpiku kostnego, pobrane od pacjentów po endoprotezie stawu biodrowego, umieszczono na sterylnym rusztowaniu i przetransportowano na ISS.

Normalnie komórki macierzyste „śpią” nawet przez 80% czasu, aby utrzymać energię. Jednak w kosmosie nie odpoczywają już, nieustannie pracują i szybko się wyczerpują.

„Kiedy komórki macierzyste się budzą, nie zasypiają ponownie, co powoduje osłabienie ich funkcji. Jeśli ulegną one zniszczeniu pod wpływem nacisku, takiego jak mikrograwitacja, układ odpornościowy nie będzie już prawidłowo funkcjonował” – wyjaśnia Jamieson.

Niektóre próbki komórek przetrwały na ISS nawet 45 dni, jednak z powodu przeciążenia wyczerpały swoje rezerwy energii, szybko się zestarzały i stopniowo utraciły zdolność do produkcji nowych komórek.

Zjawisko to jest również powiązane z aktywacją „ciemnych genów”, czyli powtarzających się segmentów DNA, które stanowią 55% ludzkiego genomu. Są to pozostałości retrowirusów, które zaatakowały organizmy naszych przodków tysiące lat temu.

„Pod wpływem ekstremalnej presji geny te się budzą. Wpędzają komórki macierzyste w spiralę degradacji, kryzysu i szybkiego starzenia się” – powiedział Jamieson.

Porównała ten proces do tego, co zaobserwowała u pacjentów w stanie przedbiałakowym, u których komórki macierzyste również ulegają stresowi i istnieje ryzyko, że przekształcą się w białaczkę.

Pozytywnym aspektem jest to, że wstępne dane sugerują, że komórki macierzyste mogą się regenerować po powrocie astronautów na Ziemię, choć proces ten może trwać nawet rok. Może to otworzyć nowe możliwości nie tylko w zakresie ochrony zdrowia w kosmosie, ale także leczenia raka i chorób zwyrodnieniowych na Ziemi.

„Te odkrycia sugerują, że długotrwałe loty mogą osłabiać układ odpornościowy i krwionośny. Jednocześnie pomagają nam lepiej zrozumieć mechanizm starzenia i opracować terapie spowalniające lub odwracające ten proces” – powiedział dr Arun Sharma (Cedars-Sinai Medical Center, USA).

Zdaniem naukowców, wcześniejsze poznanie zagrożeń związanych ze środowiskiem niskoorbitalnym pozwala nam opracować strategie zapobiegawcze, a także udostępnić pacjentom na Ziemi postęp medyczny.

Powrót do tematu

MINH HAI

Source: https://tuoitre.vn/gene-toi-troi-day-moi-de-doa-dang-so-khi-con-nguoi-du-hanh-vu-tru-20250913120537683.htm