В условиях космоса организм человека подвергается воздействию невесомости, что ускоряет процесс старения по сравнению с земными условиями. Это связано с изменениями в работе стволовых клеток. Такое явление ставит под сомнение возможность длительных космических миссий.
В ходе четырёх миссий SpaceX по доставке грузов на МКС в период с 2021 по 2023 год было совершено важное открытие. Исследователи выяснили, что в космическом пространстве клетки утрачивают способность к самовосстановлению и обновлению. Этот факт имеет большое значение для планирования долгосрочных миссий, таких как полет на Марс.
Стволовые клетки находятся во всех тканях человеческого организма. Они обладают уникальной способностью делиться и трансформироваться в клетки самых разных типов, будь то нервные, кровяные или костные. Благодаря этому свойству они играют ключевую роль в процессе восстановления организма и поддержании его нормального функционирования. В ходе эксперимента учёные взяли образцы костного мозга человека и поместили их в небольшой «биореактор», по размерам сравнимый с мобильным телефоном. В это устройство были интегрированы инструменты, работающие на основе искусственного интеллекта, для мониторинга состояния клеток.
В обычных условиях человеческие стволовые клетки проводят около 80% времени в состоянии покоя. Однако в условиях космического пространства, при воздействии микрогравитации и ионизирующего излучения, они начинают активно функционировать, не возвращаясь в состояние покоя. В результате постоянной работы клетки истощаются. В условиях невесомости клетки начали активизировать «тёмный геном», то есть участки ДНК, в которые тысячи лет назад интегрировались ретровирусы. Именно эти участки запускают в стволовых клетках процесс программируемой клеточной гибели, что приводит к их перегрузке и последующему старению.
В настоящее время научные специалисты разрабатывают новые проекты, целью которых является изучение возможностей практического противодействия процессу старения. По последним данным, стволовые клетки астронавтов способны полностью регенерировать после возвращения на Землю, но для этого потребуется около года.
