Международная группа исследователей провела длительный эксперимент на борту Международной космической станции (МКС), чтобы проверить влияние космической радиации на эмбриональные стволовые клетки мыши. Их выводы помогут ученым лучше оценить безопасность и риски, связанные с космическим излучением, для будущих полетов человека в космос.
Команда опубликовала свои выводы в журнале Heliyon 18 августа 2022 года.
Хотя с каждым днем увеличивается возможность длительных пилотируемых полетов в дальний космос, например, на Луну и Марс, космическая радиация остается ограничивающим фактором для пилотируемых исследований. Ученые проводят интенсивные исследования по измерению физических доз космического излучения, чтобы лучше понять его влияние на организм человека.
Однако, поскольку большинство исследований до сих пор проводилось на Земле, а не в космосе, результаты страдали неопределенностью, учитывая, что космическое излучение состоит из множества видов частиц с разными энергиями, а космонавты непрерывно облучаются низкими дозами. Реальная космическая среда не может быть точно воспроизведена на Земле.
В своем исследовании ученые провели прямое количественное измерение биологического эффекта космического излучения, запустив замороженные эмбриональные стволовые клетки мыши с Земли на Международную космическую станцию, подвергая их воздействию космического излучения в течение более четырех лет, и количественно оценив биологический эффект с помощью изучения хромосомных аберраций.
Команда подготовила около 1500 криопробирок, содержащих эмбриональные стволовые клетки мыши, и отправила их в космос. Их исследование было сложным по своему масштабу: семь лет работы до запуска, четыре года работы после запуска и пять лет на анализ.
Результаты их экспериментов впервые показывают, что фактический биологический эффект космического излучения полностью согласуется с более ранними предсказаниями, основанными на физических измерениях космического излучения.
«Было трудно подготовить эксперимент и интерпретировать результаты, но мы успешно получили количественные результаты, связанные с космическим излучением, что соответствует нашей первоначальной цели», — сказал профессор Такаши Морита (Takashi Morita).
Будущие исследования могут также включать запуск отдельных мышей или других экспериментальных животных для анализа их хромосомных аберраций в космосе.
Источник: Kayo Yoshida et al, Comparison of biological measurement and physical estimates of space radiation in the International Space Station, Heliyon (2022). DOI: 10.1016/j.heliyon.2022.e10266
Изображение: Замороженные эмбриональные стволовые клетки мышей были запущены с Земли на Международную космическую станцию, хранились в течение длительного периода времени, извлечены на Земле и исследованы на наличие хромосомных аберраций. Источник: Takashi Morita, OMU