Данные, полученные в ходе частных поездок, показывают, что даже кратковременные поездки в космос вызывают изменения в организме.
Говорят, что полеты в космос меняют человека. Идея в том, что люди по-новому смотрят на наш мир сверху. Это называется эффектом обзора. Но новый проект дает ключ к пониманию того, как космические полеты также меняют наш организм. В этом атласе космической омики и медицины, или SOMA, измерен широкий спектр эффектов.
Исследователи изучали влияние космических полетов на здоровье с начала космической эры. Они изучали воздействие невесомости, космической радиации и других необычных условий, в которых люди выходят на низкую околоземную орбиту и иногда проводят там месяцы.
Хорошо известные проблемы включают потерю костной массы и повышенный риск развития рака. Но наблюдаются признаки ухудшения зрения и снижения активности определенных типов мозговой ткани. Это может ослабить иммунитет и изменить механизмы, которые включают гены.
Что не всегда было ясно, так это то, что может измениться на молекулярном уровне. СОМА надеялся выяснить это.
Новые данные проекта получены в результате кратковременных полетов, таких как полеты на орбиту в рамках миссий Axiom (Ax-1 и -2) и SpaceX Inspiration4. Дополнительные данные были получены в ходе некоторых миссий НАСА и Японского космического агентства.
Первоначальные результаты SOMA представлены в виде серии из 30 статей. Они были опубликованы 11 июня в различных журналах Nature. И уже сейчас они составляют крупнейшую опубликованную базу данных по аэрокосмической медицине и космической биологии.
Профессиональные астронавты, работающие в государственных космических агентствах, должны проходить тщательные тесты для выявления потенциальных проблем со здоровьем. Этого нельзя сказать о частных космических путешественниках. И именно поэтому данные SOMA так важны. В области полетов человека в космос происходят серьезные изменения: развивается коммерческий космический туризм.
Космос удлиняет «колпачки» ДНК
Возможно, в самом известном долгосрочном биомедицинском исследовании НАСА участвовали идентичные близнецы. Скотт и Марк Келли оба проходили подготовку в качестве астронавтов. Скотт провел на Международной космической станции 340 дней. Позже исследователи изучили, как это повлияло на его физиологию, экспрессию генов, иммунную систему и мышление. Чтобы лучше понять изменения, они сравнили эти особенности с особенностями близнеца Марка, который остался на земле.
Одно интересное открытие: космические путешествия удлинили теломеры Скотта Келли. Это короткие фрагменты повторяющихся нуклеиновых кислот. Они находятся на концах нашей ДНК и действуют как колпачок на шнурке. Они защищают наши нити ДНК. По мере деления клеток теломеры укорачиваются. Это изменение, как правило, связано со старением.
Так неужели пребывание Скотта в космосе заставило его тело казаться моложе? Нет. На самом деле, изменение теломер может увеличить риск развития рака.
Некоторые виды рака “защищают от удлинения теломер или вызывают их удлинение”, — объясняет Элиах Оверби. В Университете Остина в Техасе она изучает влияние космических полетов на здоровье. “Это одна из причин, почему эти виды рака так опасны”, — говорит она. “Они будут делиться, делиться, делиться, но их теломеры не станут короче”. К счастью для Скотта Келли, когда он вернулся на Землю, его теломеры сократились до предполетного размера.
Тем не менее, этот эксперимент был ограничен небольшим размером выборки: два человека. “НАСА не проводило подобные исследования на своих будущих экипажах”, — отмечает Оверби.
Что обнаружил SOMA
С помощью SOMA Оверби и ее коллеги собрали множество молекулярных данных. В том числе о длине теломер. Другими примерами являются иммунные реакции и способность организма восстанавливать ДНК и справляться со стрессом.
Данные SOMA показывают, что даже несколько дней, проведенных в космосе, могут вызвать генетические изменения. На самом деле, кратковременные изменения мало чем отличались от тех, которые наблюдались во время более длительных миссий.
Как и в случае со Скоттом Келли, теломеры членов экипажа Inspiration4 удлинились во время их полета. “Несмотря на то, что они пробыли там всего три дня, мы все равно смогли увидеть довольно впечатляющий эффект”, — говорит Оверби. Однако, когда они вернулись на землю, длина их ДНК-капсул вернулась к норме.
Многие другие молекулярные изменения также происходили по схеме, аналогичной той, что наблюдалась в исследовании близнецов. Они, по—видимому, менялись во время космического полета — независимо от его продолжительности. Затем, когда путешественники вернулись на Землю, они в основном вернулись к исходному уровню.
Что означают такие данные для здоровья астронавтов? Это не совсем понятно, особенно если учесть длительные сроки полета на Марс или пребывания на лунной базе. И общее число людей, отправляющихся в космос, по-прежнему невелико. В конце концов, в каждой новой частной миссии участвует только экипаж из четырех человек.
Тем не менее, Оверби и ее команда намерены превратить SOMA в центр сбора данных о состоянии здоровья в коммерческих и правительственных полетах с экипажами.
Несколько рекомендаций по охране здоровья для космических туристов
Рост космического туризма порождает множество этических проблем. Чтобы попасть на орбиту, профессиональные астронавты должны пройти тщательную подготовку и иметь отличное здоровье. Правительство США не предъявляет никаких требований к состоянию здоровья космических туристов.
Двадцать лет назад Конгресс принял временный запрет на новые правила безопасности для коммерческих космических полетов. Они не хотели слишком вмешиваться, поскольку частная космическая индустрия только начинала развиваться. Срок действия этого запрета истекал в 2012 году. Вместо этого он был продлен — последний раз до января 2025 года. А некоторые законопроекты, в случае их принятия, отодвинут эту дату еще на шесть лет.
Это означает, что Федеральное управление гражданской авиации, или FAA, которое контролирует выдачу лицензий на запуски, не может заставлять частных “астронавтов” проходить медицинские тесты перед тем, как пристегнуться к креслу ракеты.
“Если вы хотите подняться на Эверест, вам нужно представить справку о состоянии здоровья”, — отмечает Дана Тулодзецки. “Это больше, чем официально требуется в настоящее время для полета в космос”, — говорит этот философ. Она работает в Университете Пердью в Уэст-Лафайетте, штат Индиана.
FAA рекомендует частным астронавтам проконсультироваться со своим врачом, прежде чем отправляться в путешествие. Желательно, чтобы этот врач был обучен вопросам космического полета. Но никто не может гарантировать, что это произойдет. И даже если врач скажет, что турист недостаточно здоров, чтобы отправиться в путь, этот человек может просто продолжать расспрашивать окружающих, пока не найдет врача, который даст ему добро.
“Очевидно, что это действительно сложные вопросы”, — говорит Тулодзецки. Она считает, что до того, как запрет будет снят, законодателям следует подумать о том, какие законы могут потребоваться для обеспечения безопасности туристов, желающих купить билет в космос.
Это не вопрос теоретических рисков, которые могут проявиться однажды в отдаленном будущем. “Это уже происходит”, — говорит она о космическом туризме. “Так что это действительно что-то срочное”.
