A Föld magnetoszférájának köszönhetően védettek vagyunk a bolygónkat érő legkárosabb kozmikus sugarak ellen, azonban e védőpajzson kívül tartózkodó űrhajósok a tengerszinthez mérve százszor akkora sugárterhelésnek vannak kitéve. Éppen ezért az Európai Űrügynökség (ESA) egyik kutatásának középpontjában a sugárzás káros hatásai állnak.
Tavaly rendezték meg először a sugárzásokról szóló nyári iskolát, ahol hallgatók tanulhattak a tudományterületről, valamint közösen új ötleteket kerestek a sugárzás emberekre gyakorolt hatásának vizsgálatára. A fiatal kutatóknak a fizikai és biológiai képzés után különböző, az ESA partner részecskegyorsítóiban végezhető biológiai kísérleteket kellett kitalálniuk. A legjobb pályázatokat íróknak lehetőséget adtak a kísérletek végrehajtására is.
Őssejtek besugárzása
A 2019-es nyári iskola első díját Emiliano Bolesani, Németországban dolgozó kutató nyerte, aki a kozmikus sugárzás szívizom sejtekre gyakorolt patho-fiziológiai hatásait szeretné vizsgálni. Ehhez azt javasolta, hogy őssejtekből növesztett szívizom szövetet helyezzenek a GSI Helmholtz, németországi kutatóközpont nehézion gyorsítójába. A megközelítés újítása a szívizom őssejtekből való növesztése.
Emiliano fő célja azon sejtek azonosítása, amelyek a sugárzás hatására a legnagyobb károsodást szenvedik el – szívizomsejtek, endothel sejtek (az erek belső rétegét alkotó sejtek), simaizom sejtek, illetve fibroblasztok (kötőszöveti sejtek) -, illetve annak az azonosítása, milyen hatást gyakorolnak a sejtek egymásra. A kísérleti eredmények segítségével létrehozható lesz egy analitikus modell, mellyel előrejelezhető a sugárzásnak kitett, különböző sejtek kölcsönhatása.
Emiliano abban bízik, hogy a kísérlet segítségével rábukkanhatnak olyan sejtekre, amelyek esetlegesen más sejtek károsodását megakadályozhatják. A módszer roppant izgalmas, ráadásul nem csupán az űrhajósok védelmét szolgálja, hanem a sugárterápia szív és érrendszerre gyakorolt, nem kívánt hatásainak enyhítésében is segíthet. Az eljárással pedig a későbbiekben további szerveket is vizsgálhatnak.
Következő lépés – űrhajósok
Emiliano és csapata egy még részletesebb, következő kutatási terven is dolgozik, melynek során űrhajósoktól gyűjtenének sejtmintákat az űrutazás előtt és után. Az asztronauták sejtjeiből növesztett szöveteket, illetve szerveket a részecskegyorsító sugarába helyezve szimulálhatnák az űrbéli sugárzás hatásait.
Ezzel a kutatással pedig az űrben mérhető sugárzásra adott egyéni válaszokat lehetne vizsgálni. Emiliano magyarázata szerint ugyanis mindannyian máshogyan reagálunk a sugárzásra, ami nem csak az űrhajósok, hanem a Földön zajló sugárterápiák esetén is problémákat okoz. A kutatás e potenciális folytatásában azt vizsgálnák, vajon adaptálódnak-e a sejtek az űrutazáshoz, mondhatni, „emlékeznek-e” arra, hogy már jártak az űrben – tovább örökíthetők-e ezek az elváltozások? Másképpen: „benne marad-e” vajon az űrutazás lábnyoma a DNS-ünkben?
Forrás: ESA