Gelecekteki yıldızlararası seyahatlerde ikiz çalışmalarının insan sağlığı açısından önemi nedir?
NASA'nın "Scott Kelly" ikiz çalışması uzay tıbbının geleceğini nasıl yeniden yazdı?
"Bu makale, uzayda insan genomiği çağının başlangıcıdır."
2015 ve 2016 yılları arasında ikiz kardeşler Scott ve Mark Kelly birbirinden olabildiğince uzakta yaşadılar. Mark, normal hayatını yeryüzünde, golf oynayarak ve dolaşarak yaşıyor. Bu arada Scott, bir yılını Dünya yüzeyinden 254 mil uzakta Uluslararası Uzay İstasyonunda geçirdi. Bugün, Kelly kardeşler üzerinde "Science" da yayınlanan bir makalede açıklanan bir dizi deney, uzay tıbbının geleceği için hazırlanıyor (olduğu düşünülüyor).
"Bu makale, uzayda insan genomiği çağının başlangıcıdır."
Scott ve Mark özdeş ikizler, yani aynı genlere sahipler, bu da onları NASA'nın yörüngesel yaşama uyum sağlarken vücudun genetik düzenlemesinin ve temel fizyolojik sistemlerin etkilerini incelemek için mükemmel bir hedef haline getiriyor. En son makale ikizlerle ilgili on farklı çalışmanın sonuçlarını yayınladı. Bunların çoğu iyi haberler getiriyor: Uzay uçuşu vücutta kısa süreli değişikliklere neden olabilir, ancak bu değişiklikler kalıcı olmayacak.
Bir basın toplantısında bilim adamları, bu sonuçların uzak gezegenleri kolonileştirmeye hazır olduğumuzun kanıtı olarak kullanılmaması gerektiğini hatırlattı. Astronomi Online'a verdiği demeçte, araştırmanın ortak yazarı ve Johns Hopkins Üniversitesi'nden dahili tıp uzmanı Dr. Andrew Feinberg'in uzay tıbbı alanında çok önemli bir temel oluşturduğu bu araştırmanın inkar edilemez.
Feenberg, "Aslında araştırmamızın en önemli (anlamı) bu," dedi. "Bu makale, uzayda insan genomiği çağının başlangıcıdır."
Mark and Slaughter Kelly, NASA'nın ikiz deneyinde ikiz
NASA'nın ikiz çalışması bizi uzaya nasıl götürecek
Kelly kardeşlerin karşılaştırmasından, boşluğun bağırsak mikrobiyomunu etkilediği ve bakteri transferine neden olduğu görülebilir. Uzayda kalmak Scottın boynundaki karotis arterin hafifçe kalınlaşmasına ve sıvının kafasındaki hareket şeklini değiştirmesine neden oldu. Bu, bazı astronotların uzayda görme problemleri bildirmesinin nedenini açıklayabilir - bu tür, havacılık sinir gözü Sendromun semptomları (SANS). Ek olarak, telomerleri - kromozomların uçlarındaki zamanla kısalan koruyucu başlıklar - uzamış, bu da biyolojik yaşının değişim hızının yavaşladığı anlamına geliyor. Bu telomerler bile Dünya'ya döner dönmez kısaldı.
Bu sağlık göstergeleri, NASA'nın astronotların uzayda karşılaştıkları farklı sağlık risklerini gösteren insan araştırma yol haritalarının gelecekteki gelişiminin odak noktası olacak. NASA için araştırma yapan Pennsylvania Üniversitesi'nde bir zaman biyoloğu olan Ph.D. Matthias Basner Astronomy Online'a verdiği demeçte, çeşitli risklerin kırmızı, sarı veya yeşil olarak belirlendiğini söyledi.
Kısacası, astronotları Mars'a göndermeden önce tüm yeşil veya sarı alanları elde edebilmemiz için tamamlamaları gereken böyle bir yol haritası var. "Dedi.
"Kırmızı" durumu, belirli bir uzay ortamında nasıl başa çıkacağımızı bilmediğimiz bir durumu gösterir. Örneğin, daha düşük Dünya yörüngelerinde SANS ile başa çıkabiliriz, ancak NASA, daha uzun menzilli görevlerde bununla nasıl başa çıkılacağı konusunda net değil. Sarı durum, NASA'nın başa çıkması gereken bazı yollar olduğunu gösterir. Yeşil durumla işaretlenen koşullar daha az risklidir.
NASA'nın uzay nöro-oküler sendrom riski sınıflandırması
Uzay koşullarının üstesinden gelmek için yöntemler geliştirirken, ikiz araştırma verilerinin bazı göze çarpan kırmızı ışıkları sarı veya yeşile dönüştürmemize yardımcı olması bekleniyor. Feinberg, tedavilerin geliştirilmesinin anahtarlarından birinin uzayda derinlemesine analiz yapabilme becerisi olduğunu ve bunun ikiz araştırmanın bir başka büyük başarısı olduğunu da sözlerine ekledi.
Uzay tıbbının gelişimi
Feinberg, sağlıkla ilgili uzay araştırmasının zor olduğuna dikkat çekiyor. Bu, Dünya'ya ve Dünya'dan uzay kapsülleri tedarikinin yanı sıra, hastanelerin çocuklardan çekmesine izin verdiğinden inanılmaz derecede az miktarda kanla çalışmayı da içeriyor. İkiz çalışması, araştırma yapmak için bir ton kana ihtiyacımız olmadığını kanıtladı, bu da bu kısıtlamayı kırdı ve uzayda güvenli bir şekilde analizin kapısını açtı.
"İkiz çalışmalarından elde ettiğimiz gerçeği, uzayda alınan örneklerin, uzay uçuşu için kullanılacak kadar küçük olsalar bile, genetik analiz için uygun olduğudur" dedi.
Stanford Üniversitesi'nde genetikçi olan Dr. Michael Snyder, uzayda genetik analiz yapabilme becerisinin çok önemli olduğunu ekledi. Gelecekteki uzay keşiflerine yönelik vizyonu, uzayda gerçek zamanlı olarak kişiselleştirilmiş genetik analiz yapabilmek, böylece gelecekte ortaya çıkabilecek hastalıkları belirleyip bunlara yanıt verebilmektir.
Astronomy Online'a Snyder, "Mars'a uzun vadeli misyonla ilgili olan şey, bir yolculuğa çıktığınızda, sağlığınızda bir şeyler ters giderse, bunu kendiniz çözmeye çalışmak zorunda kalacağınızdır," dedi. Bu sorunları çözmenin anahtarının doğru teşhisi koymak ve yanıt vermek için yeterli zamana sahip olmak olduğunu söyledi.
"Hayalim insanları gerçek zamanlı olarak şu anda olduğumuzdan çok daha yüksek bir seviyede analiz etmek."
"Hayalim insanları gerçek zamanlı olarak şu anda olduğumuzdan çok daha yüksek bir seviyede analiz etmek," diye devam etti. "İnsanların üzerinde çalıştıkları teknoloji, kan örneklemesi yoluyla kalplerine, metabolizmalarına ve stres sağlığına ne olduğunu görebilir."
Hızlı genetik analiz yapabildik, ancak yalnızca güvenli ve öngörülebilir özelliklere sahip Dünya'da. Feinberg, teknolojinin en azından bir kısmını uzaya getirip getiremeyeceğini doğrulamak için, NASA'nın mikro yerçekimini simüle eden "kusmuk kuyruklu yıldızı" üzerinde bazı analizler yaptı.
Mikro yerçekimi ortamında kan örneklerinin işlenmesinin sorun olmadığı ortaya çıktı. Bu ileriye doğru atılmış önemli bir adım, çünkü uzayda Mars'a giderken testler yapmanın mümkün olacağını gösteriyor. Ancak Feinberg, hala keşfetmemiz için bir yolumuz olduğunu ekledi: "Sipariş doğrulama yöntemi Dünya'dakinden farklı olmalıdır. Bir NTU sipariş denetleme makineniz olamaz."
Araştırmaya dahil olan bir diğer bilim adamı, Weill Cornell Tıp Fakültesi'nden Dr. Chris Mason bu yönde büyük bir adım attı. 2016 yılında, Uluslararası Uzay İstasyonunda genetik analiz yapan ilk nanopore tabanlı sıralayıcı geliştirdi. Snyder, bu tür bir teknolojinin uzay tıbbı için çığır açtığını, çünkü hastalıkların gerçek zamanlı olarak tespit edilmesine veya yıldızlararası gezginlerin sağlığının analiz edilmesine yardımcı olabileceğini, böylece hastalığın gelecekteki derin uzay kolonilerine yayılmadan önce başa çıkabileceğimizi sözlerine ekledi. Kontrol edilir.
Snyder, "Bir uzay aracında büyüyen bir mantar veya bir şey olup olmadığını hayal edin, bunu taşınabilir bir sıralayıcıyla gerçekten anlayabilirsiniz. O artık zaten var" dedi.
Alçak dünya yörüngesinin üzerinden uçun
Ay'a, Mars'a ve diğer gezegenlere yerleşmek için büyük planlar özel havayolları ve ABD hükümeti tarafından açıklandı. Bu görevler sırasında astronotları sağlıklı tutacak doğru teknolojiyi bulmak başarılarının anahtarı olacak, ancak ikizler çalıştıktan sonra bile büyük bir soru var: Dünyadan uzaklaştığımızda ne olacak?
Scott Kelly'nin Uluslararası Uzay İstasyonu'ndaki konutu
Feinberg, alçak irtifa yörüngesini daha uzun süre geçtikten sonra ne olacağını hala bilmediğimizi söyledi. Yüksek enerjili kozmik ışınların DNA'ya zarar verebileceği biliniyor; uzayda bu, kanser riski ve diğer sağlık sorunları açısından gelecekteki yıldızlararası yolcuları büyük ölçüde etkileyebilir.
Feenberg, "Alçak Dünya yörüngesindeki maruz kalma seviyeleri, Mars'a ve hatta aya yapılan görevler sırasında deneyimlenenlerden çok daha düşük." Dedi. "Alçak Dünya yörüngesinin dışındaki genomun ve epigenomun kararlılığı hakkında daha fazla şey öğrenene kadar Mars'a gitmemiz gerektiğini düşünmüyorum, bu yüzden bir sonraki görevin çalışmasını mümkün olduğu kadar erken dahil etmeyi planlamalıyız."
Basner, derin uzaya girme riskinin kaçınılmaz olduğunu da sözlerine ekledi. "Oldukça zor. Radyasyon elbette bir sorundur ve sanırım bir noktada, eğer önümüzdeki on yıl içinde oraya gitmek istiyorsak, (karşılık gelen) riskler almamız gerekecek."
NASA'nın ikiz çalışması şu anda radyasyon sorusuna cevap veremese bile, bu, uzayın ne kadar tehlikeli olduğunu anlamaya yönelik bir adımdır. Alçak Dünya yörüngesine girerken aldığımız risklerle ilgili olarak, temel bilgileri sağlama yeteneği çığır açıcıdır - bu, kaçınılmaz olarak uzayın derinliklerine inerken karşılaştığımız tehditleri anlamamıza izin veren önemli bir atlama taşıdır.
Referans
1. WJ Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
3. Emma Betuel-Yedi Yaz Ortası
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
