カリフォルニア大学サンディエゴ校（UCSD）サンフォード幹細胞研究所の研究者たちは、宇宙飛行がヒトの造血幹細胞および前駆細胞（HSPC）の老化プロセスを加速させることを発見しました。この研究は、宇宙飛行におけるストレス要因、すなわち微小重力と宇宙放射線がこれらの細胞に与える影響を明らかにしています。この発見は、宇宙飛行士の健康を守るための対策を講じる上で不可欠であると同時に、地球上での老化やがんの研究にも新たな光を当てるものです。
この研究では、SpaceXの補給ミッションを通じて国際宇宙ステーション（ISS）に送られた4つのミッションで、AI駆動型のナノバイオリアクターシステムが使用されました。これらの先進的なシステムにより、宇宙空間での幹細胞の活動をリアルタイムで追跡することが可能になりました。その結果、宇宙飛行を経験したHSPCは、再生能力の低下、DNA損傷の増加、そして染色体の末端（テロメア）の短縮といった、老化の兆候を急速に示すことが明らかになりました。さらに、細胞は過剰に活動的になり、休息と回復の能力を失い、健康な新しい細胞を生成する能力が低下しました。
UCSDサンフォード幹細胞研究所の所長であるキャトリオナ・ジェイミソン博士は、「宇宙は人体にとって究極のストレス試験です」と述べています。「これらの発見は、微小重力や宇宙放射線といった宇宙のストレス要因が、血液幹細胞の分子老化を加速させることを示しており、非常に重要です。」ジェイミソン博士は、これらの変化を理解することは、長期宇宙ミッション中の宇宙飛行士を保護する方法を知らせるだけでなく、地球上での人間の老化やがんのような疾患のモデル化にも役立つと付け加えています。
この研究は、NASAのツインズ研究などの先行研究に基づいています。ツインズ研究では、宇宙飛行士スコット・ケリー氏が1年間のISS滞在中に、双子の兄弟であるマーク・ケリー氏が地球に滞在した場合と比較して、遺伝子発現、テロメア長、免疫機能などに変化が見られました。今回のUCSDの研究は、これらの知見をさらに深め、HSPCに焦点を当てることで、宇宙環境がこれらの細胞に与える分子レベルの影響をより詳細に解明しました。
興味深いことに、宇宙飛行で損傷を受けた幹細胞を若い健康な環境に戻したところ、一部のダメージは回復する兆候が見られました。これは、適切な介入によって老化細胞を若返らせる可能性があることを示唆しています。この発見は、宇宙飛行士の健康を守るための新たな対策やバイオマーカーの開発の必要性を強調するとともに、地球上での老化や関連疾患の研究に貴重なモデルを提供します。
Space Tango社の社長であるトワイマン・クレメンツ氏は、この画期的な研究成果が科学界および宇宙探査コミュニティに共有されることを喜ばしく思っており、このプロジェクトの共同作業の性質を強調しました。この研究は、宇宙医学と宇宙生物学に焦点を当てた44の研究からなる包括的な成果に組み込まれており、宇宙関連のストレス要因、特に微小重力と放射線の影響を強調しています。今後のISSミッションや宇宙飛行士を対象とした研究を通じて、この研究はさらに進められる予定です。