การท่องอวกาศ "แรงโน้มถ่วงต่ำ-รังสีอวกาศ" เร่งให้สเต็มเซลล์แก่เร็วขึ้น

งานวิจัยเผยการท่องอวกาศในสภาพแรงโน้มถ่วงต่ำและรังสีคอสมิกมีผลโดยตรงต่อกลไกการเสื่อมของร่างกายมนุษย์ ซึ่งทำให้สเต็มเซลล์แก่เร็วขึ้น นำไปสู่การพัฒนาแนวทางการรักษาเพื่อเพิ่มคุณภาพชีวิตให้กับนักบินอวกาศได้ในอนาคต

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก (University of California, San Diego) เผยผลวิจัยเกี่ยวกับ การเดินทางท่องอวกาศจะเร่งกระบวนการชราของสเต็มเซลล์มนุษย์ โดยเฉพาะสเต็มเซลล์เม็ดเลือดที่มีหน้าที่สร้างระบบภูมิคุ้มกันและการฟื้นฟูร่างกาย สภาพแรงโน้มถ่วงต่ำและรังสีคอสมิกในอวกาศทำให้ส่วนปลายของโครโมโซม หรือเทโลเมียร์ (Telomere) สั้นลง ทำให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอ และเพิ่มความเครียดในไมโทคอนเดรีย (Mitochondria) ในเซลล์ การค้นพบนี้สอดคล้องกับข้อมูลจากการศึกษาในอดีตขององค์การนาซา (NASA Twin Study) ที่พบความเปลี่ยนแปลงคล้ายกันในนักบินอวกาศ ถือเป็นหลักฐานยืนยันถึงผลกระทบเชิงลึกของอวกาศต่อการชราของมนุษย์

ทีมวิจัยได้ส่งสเต็มเซลล์มนุษย์ขึ้นไปทดลองบนสถานีอวกาศนานาชาติ และเปรียบเทียบกับตัวอย่างที่เลี้ยงไว้บนโลก พบว่าเซลล์ที่อยู่ในอวกาศมีการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและชีวเคมีคล้ายกับภาวะชรา เกิดขึ้นเร็วกว่าสภาพปกติบนโลก การทดลองนี้ทำให้เกิดข้อพิสูจน์เกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมในอวกาศนั้นมีผลกับร่างกายมนุษย์โดยรวมเท่านั้น แต่ยังเร่งการเสื่อมในระดับเซลล์ ซึ่งเป็นพื้นฐานของสุขภาพมนุษย์ในระยะยาว

หนึ่งในผลของการทดลองที่พบคือการสั้นลงของเทโลเมียร์ ซึ่งเป็นตัวชี้วัดสำคัญของความเสื่อมตามวัย เนื่องจากทำหน้าที่ปกป้องปลายโครโมโซมจากความเสียหาย เมื่อเทโลเมียร์สั้นลง เซลล์จะหยุดแบ่งตัวและเข้าสู่ภาวะชรา นักวิจัยยังพบความเสียหายของดีเอ็นเอและการกระตุ้นการอักเสบที่มากขึ้น ปัจจัยเหล่านี้เป็นลักษณะทั่วไปของการเสื่อมอายุในมนุษย์ แต่กลับปรากฏชัดเจนยิ่งขึ้นและเกิดขึ้นเร็วกว่าเมื่ออยู่ในสภาพไร้น้ำหนักและได้รับรังสีในอวกาศ

ความผิดปกติในไมโทคอนเดรียยังเป็นอีกหนึ่งอย่างที่ทีมวิจัยพบ ไมโทคอนเดรียมีหน้าที่ในการสร้างพลังงานให้กับเซลล์ ความเครียดที่เกิดขึ้นในอวกาศนั้นส่งผลต่อการทำงานของเซลล์ และสัมพันธ์กับโรคเสื่อมเรื้อรัง เช่น โรคหัวใจ เบาหวาน และโรคทางประสาท การที่สเต็มเซลล์ในอวกาศเกิดความเครียดในไมโทคอนเดรียเร็วกว่าปกติ จึงเป็นสัญญาณเตือนถึงความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นหากมีการเดินทางไปยังดวงจันทร์หรือดาวอังคารเป็นเวลานาน

การค้นพบนี้สอดคล้องกับผลการวิจัยก่อนหน้าอย่าง “NASA Twin Study” ที่เปรียบเทียบนักบินอวกาศ สกอตต์ เคลลี ที่ใช้เวลาหนึ่งปีในอวกาศ กับน้องชายฝาแฝด มาร์ค เคลลี ที่อยู่บนโลก ผลการศึกษาในครั้งนั้นก็พบว่าเทโลเมียร์ของสกอตต์มีความยาวเปลี่ยนแปลงอย่างผิดปกติ รวมถึงระบบภูมิคุ้มกันที่มีสัญญาณการเสื่อมเช่นเดียวกัน การที่งานวิจัยใหม่ยืนยันผลลัพธ์คล้ายกันในสเต็มเซลล์ จึงเป็นหลักฐานเชื่อมโยงที่ชี้ชัดถึงอันตรายของอวกาศต่อสุขภาพมนุษย์ทั้งในระยะสั้นและระยะยาว

แม้จะเป็นปัญหาสำคัญต่อการเดินทางสู่อวกาศ แต่ข้อมูลเหล่านี้กลับมีคุณค่าต่อการแพทย์บนโลก การศึกษาว่าเหตุใดสเต็มเซลล์เสื่อมเร็วขึ้นในสภาพไร้น้ำหนักและรังสีคอสมิก อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์พัฒนาแนวทางใหม่ในการปกป้องและฟื้นฟูระบบภูมิคุ้มกันในผู้สูงอายุ และผู้ที่มีปัญหาภูมิคุ้มกันบกพร่อง อวกาศจึงไม่เพียงเป็นความท้าทายด้านการสำรวจ แต่ยังเป็นห้องทดลองธรรมชาติที่ช่วยเร่งให้มนุษย์เข้าใจกระบวนการแก่ของสเต็มเซลล์ในเชิงลึกมากยิ่งขึ้น

เรียบเรียงโดย ขนิษฐา จันทร์ทร

ที่มาข้อมูล: newatlas, ucsd, cnn, reuters, nasa
ที่มาภาพ: ucsd
“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech