גלקטי קרניים קרניים רק חלק האתגרים של המשימה מאדים
האם אסטרונאוטים של מאדים יפתחו לוקמיה ממסעם אל הפלנטה האדומה? זה אולי נשמע כמו שאלה מוזרה, אבל מחקרים במימון נאס"א בוחנים כל מיני דברים לקראת מה שיכול להיות עוד קפיצה ענקית לאנושות - טיול מאויש למאדים. המסע עם צוות של בני אדם עשוי להתחיל בהקדם של 2030. ישנם שלבים שונים של הפרויקט הזה חשוב, ואת התכנון והמחקר כבר החלה.
ניתן להציג את כל התכניות, כולל שלושת השלבים השונים של החיפושים, באתר "מסע אל המאדים" של נאס"א.
המשימה מאוישת למאדים מגיע עם סכנות רבות, כמה ידוע וכמה אולי לא ידוע. אחד החששות לנוסעים העתידיים הוא ההשפעה של קרינה בחלל העמוק על בריאות האדם. במחקר חדש שנערך על ידי נאס"א, חוקרים גילו כי קרינת חלל עמוקה עלולה להגביר את הסיכון ללוקמיה באסטרונאוטים, הנובעת משינויים בתאי גזע חיוניים במוח העצם המוליכים לכל תאי הדם החדשים בגוף.
קרינה מ צילומי רנטגן ו CT סריקות
חשיפה לקרינה נושאת עימו את הפוטנציאל להזיק . יש קרינה מייננת וקרינה בלתי מייננת.
בעוד קרינה בלתי מייננת, כמו אלה קרני UV מן השמש, יכול להזיק, אתה יכול בדרך כלל מגן על עצמך מפני סוג זה של קרינה די בקלות. קרינה מיננת קשה יותר להימנע. קרינה מייננת יכולה לנוע בחומרים ולשנות את המטען של האטומים בחומר שמסביב.
החלקיקים הקשורים לקרינה מייננת בחלל באים מחלקיקי חגורת קרינה (חגורות ואן אלן), קרניים קוסמיות וחלקיקי הבהקה סולארית.
במקרה של קרינה המשמשת לטיפול בסרטן, היתרונות של קרינה מייננת טיפולית (הריגת תאי הסרטן) נשענים על הסיכונים מחשיפה כזו, כגון סיבוכים קצרים וארוכי טווח, כולל הופעת ממאירות חדשה שנים לאחר מכן.
כמו כן, החשיפה לקרינה בקרני רנטגן ובדיקות CT אינה נלקחת בקלות, שכן חשיפות מצטברות ומיותרות לקרינה רפואית ואבחון יכולות גם להוסיף לסיכון חיים של אדם לממאירות .
קרינה מן הגלקסיה הקוסמית קרניים
הקרינה היא בעצם אנרגיה שנוסעת, וריאציות קוסמיות גלקטיות (GCRs) הן צורה אחת של קרינה, שיש בה עניין רב ככל שהיא נוגעת לנסיעה בחלל. GCRs מגיעים בעיקר מחוץ למערכת השמש שלנו, אבל בדרך כלל מתוך גלקסיית שביל החלב שלנו. GCR הם יונים כבדים, בעלי אנרגיה גבוהה, של אלמנטים שכל האלקטרונים שלהם נלקחו מהם בזמן שהם חצו את הגלקסיה במהירות האור כמעט.
הקרינה של החלל העמוק שונה ממה שאנו חווים על פני כדור הארץ - או אפילו במסלול כדור הארץ הנמוך - כי יש הרבה יותר "תנועה" של קרינה קוסמית גלקטית באנרגיה גבוהה שם בחוץ, בנוסף לקרינה מאירועי שמש ומ- את חגורות הקרינה הקרובות יותר לבית. לכדור הארץ חגורות קרינה הנקראות חגורות ואן אלן, הנמשכות בין 1,000 ל -60,000 ק"מ מעל פני השטח.
השדה המגנטי של כדור הארץ מסיר את הקרינה ומגן על האטמוספירה של כדור הארץ מפני הרס, אך משימת מאדים דורשת נסיעה בחלל.
מה עוד, מאדים איבד זה מיליארדי השדה המגנטי של שנים, אז עבור בני אדם אשר בסופו של דבר דרכה על הפלנטה האדומה, לא תהיה הגנה כזו מחכה להם. נאס"א מודעת היטב לסכנות האלה ועובדת על פתרונות אפשריים. מדעני נאס"א אפילו העלו את האפשרות ליצור שדה מגנטי מלאכותי סביב מאדים כדי להגן על משימות עתידיות.
מה יכול להיות גלקטי קוסמי קרני לעשות לבני אדם?
השפעת הקרינה על בני אדם בחלל נבדקת במספר דרכים שונות, ולא רק לוקמיה וממאירות שהמדענים חוששים מהן. נאס"א גם עורכת מחקרים המתבוננים באסטרונאוטים בחלל, כיצד חשיפות כאלה עשויות להשפיע על הקוגניציה וההתנהגות, וכיצד הגנים מגיבים לקרינה - ובמיוחד אילו גנים מופעלים ואילו גנים כבויים על-ידי חשיפה כזו.
החיים על מאדים עלולים להביא לסיכון מוגבר ללוקמיה, על פי נתונים שנאספו על ידי צוות מחקר ממרכז רפואי וייק פורסט. הקבוצה בחנה את ההשפעות הפוטנציאליות של קרינת חלל עמוקה במיוחד על תאי גזע האדם hematopoietic (HSCs). HSCs הם למעשה אותם תאי גזע ייתכן ששמעת על זה משמשים לטיפול בסרטן במקרים מסוימים.
כאשר המטופל יש מינונים גבוהים של כימותרפיה מתוכננת להרוג את התאים הסרטניים, כימותרפיה יכול גם לקחת את האגרה על תאי גזע. בגלל זה, השתלות מוח עצם , או השתלות תאי גזע hematopoietic, עשוי להתבצע כדי להגביר את היכולת של המטופל כדי להתחיל מחדש עם תאים בריאים, דם חדש להרכיב. אלה הם אותם תאים יוצרי דם במוח העצם שלך שמייצרים את כל תאי הדם החדשים שלך, כאשר הזקנים מתבלים. התאים הבוגרים בדם כוללים את התאים האדומים שמעבירים חמצן מן הריאות לשאר חלקי הגוף, אך גם לתאים הלבנים המסייעים להילחם בזיהומים ובממאירות.
הצוות בווייק פורסט לקח את ה- HSCs מדם שגילם בין 30 ל -55 וחשף אותם לקרינה מדומה ו- GCRs כמו הקרניים שצפו להפציץ אסטרונאוטים במהלך משימת מאדים. הם ניתחו את התאים במעבדה לאחר מכן ומצאו כי הקרינה השפיעה על התאים ברמת תאי הגזע, וגרמה למוטציות בגנים שהשפיעו על יכולתם להתפתח לתאי דם בוגרים. החשיפה לקרינה הפחיתה את יכולת תאי הגזע לייצר כמעט כל סוגי תאי הדם, ויכולתם לייצר תאים חדשים צומצמה לעתים קרובות ב -60% עד 80%, לדברי כריסטופר פורדה, חוקר בכיר בפרויקט.
איזו ירידה בתאי הדם עלולה להיות משמעות עבור אסטרונאוטים זה משהו שחולי סרטן הדם כבר יודעים עליו - הירידה בתאי הדם האדומים עלולה לגרום לאנמיה , עם תסמינים כגון עייפות, חולשה, קוצר נשימה וסובלנות גופנית ירודה. צמצום תאי הדם הלבנים יכול להפחית את ההגנה החיסונית של הגוף, הגדלת הרגישות לזיהום. ואת הירידה טסיות יכול לגרום לאדם נוטים יותר קרישה ודימום בעיות, עם חבורות או דימום חריגה.
באמצעות עכברים כדי לגלות קצת יותר
לעתים קרובות, במחקרים רפואיים, אין לשכפל או לאמת את הממצאים שנראים כמעשיים במעבדה, אצל אדם אמיתי, חי ונושם, או עכבר מלכתחילה. כדי לנסות להבין כיצד החשיפה לקרינה עשויה להיראות ביצור חי, הצוות ב- Wake Forest השליך את ה- HSCs המוקרן ב- GCR לעכברים.
העכברים המשיכו לפתח תאי לוקמיה לימפובלסטית חריפה בתאי T. הצוות תיאר זאת כהדגמה הראשונה כי קרינה בחלל העמוק עלולה להגביר את הסיכון ללוקמיה בבני אדם.
T- תאי לוקמיה לימפובלסטית חריפה (T-ALLs) הן סרטן דם אגרסיבי הנובע משינויים ממאירים בתאים שמעוררים תאי T, או תאי הדם הלבנים הידועים בשם T-lymphocytes. T-ALL חשבונות עבור 10 אחוזים עד 15 אחוזים של הילדות ALL ו -25 אחוזים של מבוגרים למבוגרים. בחולים עם T-ALL יש לעיתים קרובות מוח העצם כי הפך ארוז עם lymphoblasts תא בוגר T, כמו גם ספירות גבוהות של תאי דם לבנים, גידולים באזור החזה, ואת מעורבות תכופה של מערכת העצבים המרכזית בזמן האבחון. ריפוי שיעורי מעל 75 אחוזים אצל ילדים כ -50 אחוזים במבוגרים כבר לראות עם מחלה זו.
השורה התחתונה מתוך מחקר עכבר
ממצאי החוקרים אפשרו להם להגיע למסקנה כי שתי השפעות שונות של קרינה עשויות לפעול בהופעת הלוקמיה. ראשית, הם מצאו נזק גנטי ל- HSC יכול להוביל ישירות להתפתחות לוקמיה. שנית, הקרינה גם פגעה ביכולת של HSCs לייצר תאי T ו- B חדשים, שניהם תאי דם לבנים שיכולים להיות מעורבים בלחימה בפולשים זרים כמו חיידקים, אך גם תאי גידול. לכן, לא רק שיש לך את השינויים הגנטיים בתאי גזע שיכול להוביל לוקמיה, אבל יש לך גם מערכת החיסון לקוי לגבי יכולתה לחסל תאים ממאירים הנובעים מוטציות המושרה קרינה.
> מקורות
> Dachev T, Horneck G, Häder DP, et al. פרופיל זמן של חשיפה לקרינה קוסמית במהלך המשימה EXPOSE-E: מכשיר R3DE. אסטרוביולוגיה . 2012, 12 (5): 403-411.
> ואן Vlierberghe P, Ferrando א הבסיס המולקולרי של תא T לוקמיה lymphoblastic חריפה. J הקליניקה . 2012, 122 (10): 3398-3406.