Astronotlar, Dünya’nın koruyucu atmosferini terk ettikten sonra galaktik kozmik ışınlardan ve güneş parçacık olaylarından kaynaklanan yüksek enerji yüklü parçacıklara ve ayrıca ikincil proton ve nötronlara maruz kalabilirler. Biyomoleküller, hücreler ve dokular karasal radyasyondan farklı iyonizasyon modellerine sahip olduğundan, ilgili biyolojik sonuçlar tam olarak anlaşılamamıştır ve söz konusu tehlike derecesi çok büyük bir belirsizliğe tabidir.
Fare hücrelerinde yapılan çalışma, uzay radyasyonunun etkisini analiz etti ve bilim adamlarının uzay yolculuğunun güvenliğini ve tehlikelerini daha iyi tahmin etmelerine yardımcı olacak.
Uluslararası bir bilim insanı ekibi, uzay radyasyonunun fare embriyonik kök hücreleri üzerindeki etkisini araştırmak için Uluslararası Uzay İstasyonunda uzun vadeli bir deney gerçekleştirdi. Araştırmaları, bilim adamlarının gelecekteki insanlı uzay uçuşları için uzay radyasyonunun riskleri ve güvenliği hakkında daha doğru bir değerlendirme yapmasına yardımcı olacak.
Ekip yakın zamanda bulgularını dergide yayınladı. Heliyon.
Araştırmacılar, donmuş fare embriyonik kök hücrelerini Dünya’dan Uluslararası Uzay İstasyonuna taşıyarak, onları dört yıl boyunca uzay radyasyonuna tabi tutarak ve kromozom sapmalarını değerlendirerek biyolojik etkiyi ölçerek, çalışmalarında uzay radyasyonunun biyolojik etkisinin doğrudan nicel bir değerlendirmesini gerçekleştirdiler. . Deneylerinin sonuçları, ilk kez, uzay radyasyonunun biyolojik etkisinin, uzay radyasyonunun fiziksel ölçümünden elde edilen önceki tahminlerle yakından uyumlu olduğunu göstermektedir.
Dondurulmuş fare embriyonik kök hücreleri yerden Uluslararası Uzay İstasyonu’na fırlatıldı, uzun süre saklandı, yerde toplandı ve kromozom anormallikleri açısından incelendi. Kredi bilgileri: Takashi Morita, OMU
Artık sıradan insanlar uzayda seyahat edebildiğine göre, Ay gibi uzak gezegenlere uzun insan misyonları yapma olasılığı ve Mars büyüyor. Bununla birlikte, uzay radyasyonu insan keşfinin önünde bir engel olmaya devam ediyor. Uzay radyasyonunun fiziksel dozlarını ölçmek ve insan vücudunu nasıl etkilediğini daha iyi anlamak için bilim adamları tarafından derinlemesine araştırmalar yapılmıştır. Bununla birlikte, önceki çalışmaların çoğu uzayda değil yerde yapıldığından, uzay radyasyonunun değişen enerjilere sahip birçok farklı türde parçacıktan oluştuğu ve astronotların sürekli olarak düşük doz oranlarında ışınlandığı göz önüne alındığında, bulgular belirsizliğe tabiydi. Dünyada, uzay ortamı tam olarak yeniden üretilemez.
“Çalışmamız, uzay radyasyonunun Uluslararası Uzay İstasyonu üzerindeki biyolojik etkisinin doğrudan nicel ölçümünü gerçekleştirerek ve bu gerçek biyolojik etkiyi yer tabanlı deneylerdeki fiziksel tahminlerle karşılaştırarak önceki yer tabanlı deneylerin eksikliklerini gidermeyi amaçlıyor” dedi. Takashi Morita, Osaka Metropolitan Üniversitesi Tıp Enstitüsü’nde profesör. “Bulgular, insanlı uzay uçuşlarının risk değerlendirmelerindeki belirsizliklerin azaltılmasına katkıda bulunuyor.”
Ekip, yüksek oranda radyo-duyarlı fare embriyonik kök hücreleri içeren yaklaşık 1.500 kriyotüp hazırladı ve bunları uzaya gönderdi. Lansmandan önceki yedi yıllık çalışma, lansmandan sonraki dört yıllık çalışma ve analiz için beş yıllık çalışmayla, çalışmaları kapsam olarak karmaşıktı. Profesör Morita, “Deneyi hazırlamak ve sonuçları yorumlamak zordu, ancak uzay radyasyonu ile ilgili nicel sonuçları başarıyla elde ettik ve asıl amacımıza ulaştık” dedi.
İleriye bakıldığında, araştırmacılar çalışmalarını bir adım daha ileri götürmeyi umuyorlar. Profesör Morita, “Gelecekteki çalışmalar için, insan hücrelerinin insan risk değerlendirmesi için çok daha uygun olduğu ve kromozom sapmalarını analiz etmenin daha kolay olduğu göz önüne alındığında, fare embriyonik kök hücreleri yerine insan embriyonik kök hücrelerini kullanmayı düşünüyoruz” dedi.
Gelecekteki çalışmalar, uzaydaki kromozom sapmalarını analiz etmek için tek tek farelerin veya diğer deney hayvanlarının fırlatılmasını da içerebilir. Profesör Morita, “Derin uzaydaki bu tür deneyler, uzun süreli insan yolculukları ve uzayda kalma risk değerlendirmelerindeki belirsizliklerin azaltılmasına daha fazla katkıda bulunabilir.”
Referans: Kayo Yoshida, Megumi Hada, Akane Kizu, Kohei Kitada, Kiyomi Eguchi-Kasai, Toshiaki Kokubo, Takeshi Teramura, Sachiko Yano, Hiromi Hashizume Suzuki, “Uluslararası Uzay İstasyonundaki uzay radyasyonunun biyolojik ölçümünün ve fiziksel tahminlerinin karşılaştırılması” Hitomi Watanabe, Gen Kondoh, Aiko Nagamatsu, Premkumar Saganti, Francis A. Cucinotta ve Takashi Morita, 17 Ağustos 2022, Heliyon.
DOI: 10.1016/j.heliyon.2022.e10266
Çalışma, Japonya Havacılık ve Uzay Araştırma Ajansı, Japonya Uzay Forumu ve Japonya Eğitim, Kültür, Spor, Bilim ve Teknoloji Bakanlığı tarafından finanse edildi.