سفر فضایی بدن انسان را در معرض گرانش بسیار کم و سطوح بالای پرتوها قرار می‌دهد. این عوامل به طرق گوناگونی بر سلامت بدن اثر می‌گذارند که بسیاری از آنها هنوز به طور کامل توسط دانشمندان درک نشده‌اند. اما اگر قرار باشد روزی به جاهایی سفر کنیم که هیچ انسانی پیش از این به آنجا نرفته است، باید تمام خطرات را بشناسیم.
پژوهش جدیدی که در نشریه Cell Stem Cell منتشر شده، سرنخ‌هایی درباره یکی دیگر از ابعاد سلامت در فضا ارائه می‌دهد. محققان به این نتیجه رسیده‌اند که سفر فضایی می‌تواند پیری مولکولی سلول‌های بنیادی خون، به ویژه سلول‌های بنیادی خون‌ساز (HSPCs) را تسریع کند. این سلول‌ها نقشی اساسی در سلامت خون و سیستم ایمنی دارند و به عنوان شالوده تمام سلول‌های خونی بدن عمل می‌کنند. این یافته‌ها نشان می‌دهند که سلول‌های HSPC پس از سفر فضایی، مقداری از توانایی خود برای بازسازی و تولید سلول‌های جدید و سالم را از دست می‌دهند.
کاتریونا جیمیسون، یکی از نویسندگان این مقاله و استاد پزشکی در دانشکده پزشکی دانشگاه کالیفرنیا، سن‌دیگو، گفت: «درک این تغییرات نه تنها به ما می‌آموزد که چگونه از فضانوردان در طول مأموریت‌های طولانی‌مدت حفاظت کنیم، بلکه به ما کمک می‌کند تا پیری انسان و بیماری‌هایی مانند سرطان را در زمین نیز شبیه‌سازی کنیم.»
ناسا سخت در تلاش است تا تأثیرات فضا بر بدن را بشناسد. برای نمونه، پژوهش برجسته دوقلوها با شرکت اسکات و مارک کلی، نشان داد که سفر فضایی می‌تواند به تغییراتی در بیان ژن و میکروبیوم روده منجر شود. اما به گفته جیمیسون و همکارانش، مطالعات اندکی در خصوص تأثیرات محیط شدید فضا بر فرآیندها در سطح سلول‌های HSPC صورت گرفته است.
آنها به دنبال پر کردن این شکاف با بررسی چگونگی تغییر این سلول‌ها در طول و پس از یک سفر فضایی بودند. با همکاری ناسا و Space Tango، محققان یک پلتفرم نانوراکتور زیستی متشکل از سیستم‌های حسگر زیستی مینیاتوری سه بعدی ایجاد کردند. این ابزار نوآورانه، سلول‌های بنیادی انسان را در فضا کشت می‌دهد و با استفاده از تصویربرداری مجهز به هوش مصنوعی، آنها را پایش می‌کند. این تیم سیستم خود را از طریق یک مأموریت اسپیس‌ایکس به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاد.
پس از ۳۲ تا ۴۵ روز سفر فضایی، سلول‌های HSPC علائم آشکاری از پیری را نشان دادند. برای نمونه، این سلول‌ها فعال‌تر از حالت عادی شدند، به سرعت ذخایر انرژی خود را مصرف کرده و توانایی استراحت و بهبودی خود را از دست دادند. این امر در طول زمان مانع از توانایی آنها برای بازسازی شد. توانایی آنها برای تولید سلول‌های جدید و سالم نیز کاهش یافت و علائمی از آسیب DNA، کوتاه شدن تلومرها و التهاب درون میتوکندری خود نشان دادند. آنها حتی بخش‌های پنهانی از ژنوم خود را فعال کردند که معمولاً غیرفعال می‌مانند.
به گفته پژوهشگران، این تغییرات می‌توانند عملکرد ایمنی را مختل کرده و به نوبه خود، خطر ابتلا به بیماری را افزایش دهند. شایان ذکر است که تنها برخی از این آسیب‌ها هنگام قرار گرفتن سلول‌ها در محیط غیرفضایی، معکوس شدند. این مسئله نشان می‌دهد که ممکن است بازیابی سلول‌های HSPC پیر شده پس از سفر فضایی امکان‌پذیر باشد، اما این امر شاید محدودیت‌هایی داشته باشد.
با هدف سفر انسان به نقاطی دورتر از سیاره خود، درک خطرات سلامتی مرتبط با سفرهای فضایی طولانی‌مدت، اهمیت فزاینده‌ای پیدا می‌کند. جیمیسون و همکارانش قصد دارند با مأموریت‌های اضافی به ایستگاه فضایی بین‌المللی و مطالعات مبتنی بر فضانوردان، عمیق‌تر به تأثیرات سلولی بپردازند. او گفت: «این یک دانش اساسی است، زیرا وارد عصر جدیدی از سفر فضایی تجاری و پژوهش در مدار پایینی زمین می‌شویم.»
