งานวิจัยใหม่เผยผลกระทบของการสำรวจอวกาศ สเต็มเซลล์ของนักบินอวกาศ แก่เร็วขึ้นขณะอยู่ในอวกาศ

ทีมนักวิทยาศาสตร์ค้นพบว่าการเดินทางในอวกาศทำให้สเต็มเซลล์ของมนุษย์มีอายุมากขึ้นเร็วผิดปกติ ซึ่งเป็นข้อมูลสำคัญในการศึกษาผลกระทบของการสำรวจอวกาศระยะยาวที่มีต่อร่างกายมนุษย์ งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนบางส่วนจากองค์การนาซา (NASA) และได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Cell Stem Cell

แคทรีโอนา เจมีสัน (Catriona Jamieson) หัวหน้าทีมวิจัยจากสถาบันสเต็มเซลล์แซนฟอร์ด (Sanford Stem Cell Institute) กล่าวว่า โดยปกติแล้ว สเต็มเซลล์ (stem cells) ซึ่งเป็นเซลล์ต้นกำเนิดที่สามารถแบ่งตัวและเปลี่ยนเป็นเซลล์ชนิดอื่น ๆ เช่น เซลล์เม็ดเลือด เซลล์สมอง หรือเซลล์กระดูก เพื่อซ่อมแซมและบำรุงรักษาอวัยวะต่าง ๆ จะต้องอยู่ในภาวะ “พักตัว” หรือไม่ทำงานประมาณ 80% ของเวลาทั้งหมด เพื่อรักษาประสิทธิภาพการทำงานอย่างเต็มที่

แต่นักวิจัยพบว่าในสภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำ (microgravity) และรังสีคอสมิก สเต็มเซลล์ที่ศึกษาซึ่งมาจากไขกระดูกของผู้ป่วยผ่าตัดเปลี่ยนข้อสะโพก กลับ “ตื่นตัว” ขึ้นมาและไม่ยอมกลับไปพักตัว ทำให้เกิดภาวะ “หมดแรง” (functionally exhausted) เซลล์เหล่านี้สูญเสียความสามารถในการสร้างเซลล์ใหม่ได้ลดลง ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน

เมื่อต้องเผชิญกับความเครียดอย่างรุนแรง สเต็มเซลล์จะไปกระตุ้นส่วนของดีเอ็นเอ (DNA) ที่ปกติจะถูกซ่อนไว้ ซึ่งเรียกว่า “องค์ประกอบซ้ำ” (repetitive elements) หรือ “ดีเอ็นเอดำมืด” (dark genome) ส่วนนี้คิดเป็น 55% ของดีเอ็นเอทั้งหมดของมนุษย์ การเปิดใช้งานดีเอ็นเอดำมืดนี้ทำให้เซลล์เข้าสู่ภาวะวิกฤต มีอายุเร็วขึ้น และเกิดการเสื่อมสภาพในที่สุด ซึ่งคล้ายกับภาวะที่พบในผู้ป่วยโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาว

การทดลองนี้เป็นการศึกษาพฤติกรรมของสเต็มเซลล์ในวงโคจรต่ำของโลกเป็นครั้งแรกแบบเรียลไทม์ โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ (bioreactors) ขนาดเท่าโทรศัพท์มือถือที่พัฒนาขึ้นมาเป็นพิเศษ ภายในติดตั้งระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่สามารถตรวจจับสภาพของเซลล์ได้อย่างต่อเนื่อง

ข่าวดีคือผลการศึกษาเบื้องต้นจากงานวิจัยอีกชิ้นหนึ่งพบว่า สเต็มเซลล์สามารถฟื้นตัวจากภาวะแก่ก่อนวัยได้เมื่อนักบินอวกาศกลับมายังโลก แต่ต้องใช้เวลาฟื้นตัวประมาณหนึ่งปี

นอกจากประโยชน์สำหรับนักบินอวกาศแล้ว งานวิจัยนี้ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อความก้าวหน้าทางการแพทย์สำหรับผู้ป่วยโรคมะเร็งได้อีกด้วย ทั้งนี้ ลูอิส วิลลา-ดิแอซ (Luis Villa-Diaz) ผู้ช่วยศาสตราจารย์จากมหาวิทยาลัยโอ๊คแลนด์ (Oakland University) กล่าวว่า การทราบผลกระทบเชิงลบนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนามาตรการป้องกันหรือแก้ไข เพื่อสนับสนุนการสำรวจอวกาศในอนาคต

ข้อมูลอ้างอิง: CNN

• Spaceflight activates ‘dark genome’ in human cells, researcher says