Putovanje u svemir utiče na ljudsko telo. U stvari, procenjuje se da provođenje šest meseci u mikrogravitaciji može da ostari organe i kosti najmanje 10 godina.
Ali za tim naučnika Džonsa Hopkinsa, ubrzanje starenja u svemiru pruža jedinstvenu priliku da bolje razume stanje koje ostaje vodeći uzrok smrti u Americi: srčana oboljenja.
„Ljudsko starenje je veoma teško proučavati jer je potrebno mnogo vremena da se vidi da li neki terapeutici imaju uticaja“, kaže Deok-Ho Kim, profesor biomedicinskog inženjerstva. Ali, primećuje on, u okruženju niske gravitacije gde se kardiovaskularna disfunkcija javlja mnogo brže, njeno napredovanje se može pažljivo pratiti.
U martu, Kim i drugi istraživači JHU poslali su uzorke ljudskog „srčanog tkiva na čipu“ na Međunarodnu svemirsku stanicu ili ISS. Tokom svog meseca boravka, tkivo srčanog mišića je tretirano sa tri različita leka koja je odobrila FDA da bi se utvrdilo kako svaki od njih može usporiti proces starenja.
Dok istraživači počinju da analiziraju rezultate, nadaju se da će odgovoriti na neka ključna pitanja. „Počeli smo da sastavljamo slagalicu koja izgleda da ilustruje da mitohondrijalna disfunkcija zapravo dovodi do kardiovaskularne disfunkcije“, kaže dr. student Devin Mair. „I ako smo u mogućnosti da sve ovo oštećenje suzimo na jedno specifično područje, kao što je mitohondrijalna disfunkcija, jedan lek bi trebalo da bude u stanju da reši probleme povezane s tim.
Ključna funkcija mitohondrija unutar ćelija je proizvodnja energije iz hrane. Oni takođe posreduju u rastu i smrti ćelija. Ali nestabilni molekuli zvani reaktivne vrste kiseonika, koji se akumuliraju u telu kako stari, mogu oštetiti mitohondrije. Istraživanja sugerišu da se ovi molekuli brže razvijaju tokom svemirskog leta.
Nedavna poseta ISS-u zapravo je bila nastavak one iz 2020. godine, kada je Kimov tim otkrio da su posle samo 30 dana u svemiru kontrakcije srčanog mišića oslabile, a mere aritmije, ili nepravilnog otkucaja srca, porasle. Tada su istraživači prvi put primetili znake mitohondrijalne disfunkcije u srčanim ćelijama.
Ono što su naučili iz projekta moglo bi ne samo da unapredi lečenje srčanih bolesti na Zemlji, već i da pomogne u zaštiti astronauta od štetnih efekata produženih svemirskih misija, kao što je planirana misija na Mars sa posadom, koja bi mogla da traje više od tri godine, uključujući vreme putovanja .
To je deo privlačnosti istraživanja za Kim, koja na ovom projektu radi od 2018. „Moje istraživanje se fokusiralo na pravljenje organa na čipu za modeliranje bolesti i skrining lekova“, kaže on. „Ali ova jedinstvena prilika da proučavam fiziologiju ljudskih organa u svemiru bila mi je toliko intrigantna. Kada sam bila mlada, uvek sam sanjala o putovanju u svemir.“
Ipak, nije mali izazov voditi nauku 250 milja iznad Zemlje. „Sa ‘normalnim’ istraživačkim projektima, obično možete da pokrenete neke eksperimente, dobijete neke podatke, pokrenete još neke eksperimente, dobijete još podataka. I to možete da radite tokom meseci ili godina“, objašnjava Mair. „Evo, imamo jedan eksperiment, i moramo ga ispraviti. I moramo pokušati da dobijemo sve informacije koje možemo odjednom.“
Takođe, bilo kojim praktičnim aspektom istraživanja moraju se baviti astronauti. To je jednostavna realnost ISS naučnih projekata, kaže Danilo Tagle, direktor Kancelarije za posebne inicijative u Nacionalnom centru za unapređenje translacionih nauka. To je deo Nacionalnog instituta za zdravlje, koji je obezbedio sredstva za projekat.
Tagle se seća da ga je astronaut savetovao da nastavi eksperimente na ISS-u „dokaz za pilota lovaca“; drugim rečima, napravite ih što je više moguće po sistemu ključ u ruke. „Nema čuvanja dece“, kaže on. „Napravi to tako da mogu da uvuku čipove, pritisnu dugmad i odu.
To znači dizajniranje istraživačkih uređaja koji su visoko automatizovani i takođe smanjeni u veličini kako bi se ograničio njihov otisak u svemirskoj stanici. U Hopkinsovom eksperimentu, to je zahtevalo smanjenje opreme koja je obično veličine frižidera na veličinu kutije za cipele.
Ipak, za sve izazove i strepnje koje donosi bavljenje naukom u svemiru, isplata, kada se to spoji, može biti duboka, kaže Mair. „Stalno ste pod stresom zbog toga, i imate toliko posla koji morate da uradite, ali onda samo vidite da sve funkcioniše. To je samo neverovatan osećaj“, kaže on.
Za Kim, postoji zadovoljstvo u doprinosu nauci o ljudskom starenju, kao i vrednost u izazivanju interesovanja budućih naučnika. „Ja nisam samo naučnik, već sam i edukator“, kaže on. „Ova otkrića i otkrića mogu inspirisati mlađu generaciju. Moja želja je da im ovo bude intrigantno i da se zainteresuju za svemirsku biologiju.“
