Скептики любят поднимать одну особую тему, касающуюся долгосрочных космических исследований человека, - радиацию. До сих пор все исследования, проведенные в этой области, были относительно ограниченными и не выявили ничего, кроме вредных последствий. Длительное облучение было связано с ростом заболеваемости раком, катарактой или даже, в некоторых крайних случаях, острым радиационным отравлением, представляющим непосредственную угрозу для жизни.
НАСА осведомлено об этой проблеме и недавно поддержало нового аспиранта Массачусетского технологического института Роберта Хиншоу по программе Института передовых концепций (NIAC). Работа доктора Хиншоу в течение следующего года будет заключаться в изучении эффективности экстремального типа митохондриальной заместительной терапии для снижения долгосрочных и краткосрочных рисков радиационного облучения в космосе.
Проект, известный как MitoMars, основан на радикальной идее, которую относительно легко объяснить. Основное внимание в нем уделяется митохондриям, которые в Интернете полушутя называют "энергетическим центром клетки".
Хотя эти маленькие органеллы обеспечивают клетку энергией, они также играют важную роль в других клеточных функциях, таких как передача сигналов кальция и, что немаловажно, апоптоз - запланированный механизм клеточной гибели, который выходит из строя, когда клетка становится раковой.
Митохондрии также сильно подвержены воздействию радиации — у них также есть ДНК, которая отделена от ДНК, используемой в остальной части клетки. Однако у них также отсутствуют механизмы репарации для восстановления после повреждения этих нитей ДНК в результате облучения, что значительно повышает вероятность того, что они станут нефункциональными и в конечном итоге убьют клетку.
У радиации также есть несколько других коварных способов воздействия на митохондрии, что делает этот ценный элемент клетки одной из наиболее восприимчивых частей организма человека к воздействию радиации, распространяющейся в межпланетном пространстве или на поверхности других планет, не имеющих магнитного поля или атмосферы.
Компания MitoMars пытается решить эти проблемы. Но вместо того, чтобы восстанавливать их внутри организма, план состоял бы в том, чтобы взять образец митохондрий астронавта до того, как они будут помещены в радиационную среду, отправить эти митохондрии с собой в защищенном сосуде, а затем использовать эти митохондрии в качестве замены, если / когда те, которые остались в организме, будут повреждены из-за радиации.
Представьте, что вы экономите литры крови перед серьезной операцией. Когда операция состоится, хирурги смогут использовать кровь, которую вы накопили, для замены крови, потерянной во время операции, вашей собственной кровью, что снизит риск отторжения или других осложнений. В этом случае запасная жидкость для организма будет находиться с вами в космосе, в защищенном контейнере, поэтому она не будет подвергаться тем же рискам, что и все остальные.
У MitoMars довольно амбициозная цель. Тем не менее, первый этап почти всегда состоит из маленьких шагов, и в данном случае это тоже так. На первом этапе доктор Хиншоу планирует целенаправленно повредить некоторые человеческие клетки in vitro с помощью радиации, предположительно, в Лаборатории космической радиации НАСА, где он собирал данные в качестве аспиранта. После того, как клетки будут достаточно повреждены, он попытается восстановить клеточную функцию, заменив митохондрии клетки с помощью заместительной терапии.
После сбора данных о том, как клетки реагируют на лечение, доктор Хиншоу планирует разработать режим терапии для использования в полете, который потенциально позволит астронавтам лечить себя во время длительных полетов на Луну и Марс.
Этот проект может быть особенно привлекательным для НАСА, поскольку он имеет очевидные последствия для применения технологий в ближайшем будущем и здесь, на Земле. Радиация стала частью нашей повседневной жизни, от рентгеновских лучей до терапии рака, и вместе с этим увеличивается повреждение митохондрий.
Если "МитоМарс" успешно разработает метод замены митохондрий, который может помочь астронавтам в космосе, его также можно будет применять к людям, страдающим от вредного воздействия радиации на Земле.
Еще предстоит выяснить, действительно ли заместительная терапия улучшит восстановление клеток.
