Sätt att minska hälsorisker från rymdstrålning under djupa rymdresor. Flera tillvägagångssätt från medicinskt urval av radioresistenta individer till genterapi kan föreslås. Kredit:Biogerontology Research Foundation, NASA Ames Research Center, Direktoratet för miljö- och strålningshälsovetenskap vid Health Canada, Canadian Nuclear Laboratories, Belgiska kärnforskningscentret, Oxford universitet, Insilico medicin, Insilico Medicine Taiwan, Boston University, Johns Hopkins University, University of Lethbridge, Gent universitet, Centrum för hälsosamt åldrande
Ett internationellt team av forskare från NASA Ames Research Center, Direktoratet för miljö- och strålningshälsovetenskap vid Health Canada, Oxford universitet, Canadian Nuclear Laboratories, Belgiska kärnforskningscentret, Insilico medicin, Biogerontology Research Center, Boston University, Johns Hopkins University, University of Lethbridge, Gent universitet, Center for Healthy Aging och många andra har publicerat en färdplan för att förbättra mänsklig radioresistens för rymdutforskning och kolonisering i den peer-reviewed tidskriften Oncotarget .
"Vårt färska manuskript ger en omfattande genomgång av radioresistens för rymdstrålning. För närvarande görs det minimal forskning för radioresistens mot HZE-strålning. Vikten av dessa typer av studier kommer att vara att minska de associerade hälsoriskerna för långvarig rymdutforskning och möjliggöra för utveckling av potentiella motåtgärder mot rymdstrålning. synergin mellan att förstå åldrande med radioresistens kommer att möjliggöra ytterligare fördelar för människor i långsiktiga rymduppdrag och möjliggöra minskad hälsorisk. Den här recensionen sätter scenen för den potentiella forskning som forskarsamhället kan göra för att möjliggöra säker långsiktig utforskning av rymden, säger Afshin Beheshti, en författare till tidningen och en bioinformatiker vid NASA Ames Research Center.
Färdkartan beskriver framtida forskningsriktningar mot målet att förbättra människans radioresistens, inklusive uppreglering av endogen reparation och strålskyddsmekanismer, möjliga spelrum till genterapi för att förbättra strålningsresistens genom översättning av exogena och konstruerade DNA-reparations- och strålskyddsmekanismer, ersättning av organiska molekyler med förstärkta isoformer, samordning av regenerativ och ablativ teknik, och metoder för att bromsa metabolisk aktivitet samtidigt som kognitiv funktion bevaras. Uppsatsen avslutar med att presentera de kända sambanden mellan radioresistens och livslängd, och artikulera ståndpunkten att förbättring av mänsklig radioresistens sannolikt kommer att förlänga hälsan för mänskliga rymdfarare också.
"Denna artikel undersöker de förutsebara sätten genom vilka mänsklig radioresistens kan förbättras biomedicinskt i syfte att utforska rymden och kolonisera. Den syftar också till att klargöra kopplingarna mellan åldrande, lång livslängd och strålningsmotstånd, och de sätt på vilka forskning för att förbättra mänsklig radioresistens synergistiskt skulle kunna möjliggöra en förlängning av mänsklig hälsa, i slutändan belysa hur pågående forskning inom den mycket välfinansierade sfären av flyg- och rymdforskning kan stimulera framsteg inom biomedicinsk gerontologi, ett massivt underfinansierat forskningsområde trots den allvarliga ekonomiska bördan som demografiskt åldrande utgör, säger Franco Cortese, en författare till tidningen och biträdande direktör för Biogerontology Research Foundation.
Utgivningen av tidningen i Oncotarget denna vecka är läglig, med tanke på testlanseringen av Falcon Heavy, SpaceX största raket hittills, bara förra veckan. Intresset för rymdutforskning och till och med kolonisering har ökat under ett antal år. För mindre än ett år sedan Elon Musk, VD för SpaceX, avslöjade en färdplan för att kolonisera Mars, som beskriver det ambitiösa målet att placera en miljon människor på Mars inom de närmaste 40 till 100 åren. Om intresset för rymdkolonisering fortsätter i snabb takt, forskning om metoder för att förbättra strålningsmotståndet för att skydda mot de olika former av rymdstrålning som rymdfarare skulle utsättas för måste påskyndas i enlighet med detta.
"Genom att koppla åldrande och radioresistens och knyta samman forskning för att förbättra radioresistensen hos astronauter med förlängningen av hälsosam livslängd, vi hoppas ha visat hur rymdforskning kan användas för att överbrygga det massiva finansieringsunderskottet kring den kliniska översättningen av hälsoövergripande interventioner, för att trotsa stormen från den kommande Silvertsunamin och förhindra den hotande ekonomiska krisen som orsakas av demografiskt åldrande", sa Dmitry Kaminskiy, en författare till uppsatsen och Managing Trustee för Biogerontology Research Foundation.
Färdkartan belyser behovet av att konvergera och påskynda forskning inom radiobiologi, biogerontologi och AI för att göra det möjligt för rymdfarare att ta itu med både de hälsoutmaningar som vi redan är medvetna om, såväl som de som vi inte är.
"Förr eller senare måste vi göra det - lämna jorden och vandra ut i rymden. Sådana resor, tar ett eller flera år utanför jordens magnetosfär, skulle ta en hög vägtull på astronauternas hälsa på grund av exponering för kosmisk strålning. Så det är bättre att börja fundera nu på hur vi ska klara den utmaningen. Lyckligtvis, aktuell kunskap från sådana områden som radiobiologi, åldrandeforskning och bioteknik i allmänhet, med rikedomen av de senaste framstegen inom genredigering och regenerativ medicin, möjliggöra utarbetande av konceptuella färdplaner för att förbättra människans motståndskraft mot kosmisk strålning. Det är precis vad det här arbetet handlar om. Det var roligt och ett nöje att delta i detta teoretiska projekt med ett så mångsidigt internationellt team. Vi slängde bara idéer på bordet, vissa är ganska ambitiösa och futuristiska, och sedan undersöka dem noggrant för genomförbarhet och bedöma deras potential. Arbetet lade upp flera intressanta riktningar och koncept som så småningom kan löna sig. Sist men inte minst, Jag tror att det också är väldigt viktigt att dra till sig stor uppmärksamhet och intresse för detta ämne", sa Dmitrij Klokov, en författare till uppsatsen och sektionschef för Radiobiology &Health-sektionen vid Canadian Nuclear Laboratories.
Vidare, med tanke på den enorma mängd finansiering som tilldelats forskning för att underlätta och optimera rymdutforskning och optimering, forskarna hoppas ha visat hur forskning för att förbättra radioresistens för utforskning av rymden kan stimulera framsteg i mänsklig hälsa, ett forskningsområde som fortfarande är massivt underfinansierat trots dess potential att förhindra den enorma ekonomiska börda som de framtida sjukvårdskostnaderna förknippas med demografiskt åldrande utgör.
"Denna färdplan sätter scenen för att förbättra mänsklig biologi bortom våra naturliga gränser på ett sätt som inte bara kommer att ge lång livslängd och sjukdomsresistens utan kommer att vara avgörande för framtida rymdutforskning", säger João Pedro de Magalhães, en författare till artikeln och en förvaltare av Biogerontology Research Foundation.
