Badania przeprowadzone przez naukowców z Sanford Stem Cell Institute na University of California San Diego (UCSD) wykazały, że warunki panujące w przestrzeni kosmicznej, takie jak mikrograwitacja i promieniowanie kosmiczne, przyspieszają proces starzenia się hematopoetycznych komórek macierzystych i progenitorowych (HSPCs). Komórki te są kluczowe dla regeneracji układu krwiotwórczego i odpornościowego.
Wyniki, opublikowane w czasopiśmie Cell Stem Cell, opierają się na analizie danych z czterech misji SpaceX na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS). Naukowcy wykorzystali zaawansowane, sterowane sztuczną inteligencją nanobioreaktory do monitorowania komórek macierzystych w czasie rzeczywistym. Obserwacje wykazały, że po locie kosmicznym komórki macierzyste wykazywały oznaki przyspieszonego starzenia, w tym zmniejszoną zdolność do produkcji zdrowych komórek, zwiększone uszkodzenia DNA oraz skracanie telomerów. Zidentyfikowano również podwyższony stan zapalny i stres mitochondrialny.
Profesor Catriona Jamieson, dyrektor Sanford Stem Cell Institute, podkreśla, że kosmos stanowi „ostateczny test stresowy dla ludzkiego organizmu”. Obserwowane zmiany w komórkach macierzystych mają implikacje nie tylko dla zdrowia astronautów podczas długoterminowych misji, ale także dla zrozumienia procesów starzenia i chorób, takich jak nowotwory, na Ziemi. Badania te kontynuują prace rozpoczęte przez NASA, w tym badanie bliźniaków Kellych, które wykazało wpływ pobytu w kosmosie na ekspresję genów i długość telomerów.
Część zidentyfikowanych uszkodzeń udało się częściowo odwrócić po powrocie komórek do środowiska ziemskiego, co sugeruje potencjalne możliwości ich regeneracji. Odkrycia te mają dalekosiężne znaczenie dla medycyny kosmicznej i ziemskiej, mogąc stanowić podstawę do opracowania nowych biomarkerów wczesnego wykrywania stresu komórkowego oraz strategii ochronnych dla zdrowia astronautów. Lepsze zrozumienie mechanizmów starzenia komórkowego w kosmosie może również przyczynić się do postępów w leczeniu chorób związanych z wiekiem i nowotworów na Ziemi.