O envio de uma missão tripulada a Marte requer não apenas um veículo de lançamento poderoso, mas também uma compreensão de como um voo espacial de três anos pode afetar o corpo humano.
Com financiamento da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço (NASA), os cientistas do Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa e seus colegas usaram células-tronco humanas para determinar os efeitos da exposição à radiação no espaço profundo.
A equipe de pesquisa demonstrou pela primeira vez que a radiação de voos espaciais de longa distância pode aumentar o risco de desenvolver leucemia em humanos.
“Espero que nossa experiência ajude a NASA a avaliar os riscos potenciais e desenvolver estratégias para enfrentá-los”, disse Christopher Porada, cientista sênior do projeto. O grupo está testando um suplemento nutricional que pode proteger os astronautas desses efeitos devastadores.
A exposição à radiação é um dos aspectos mais perigosos de viajar para Marte, de acordo com a NASA. A distância média até o Planeta Vermelho é de cerca de 200 milhões de quilômetros e toda a viagem pode levar três anos.
O objetivo do estudo, publicado na revista Leukemia, era avaliar os efeitos diretos das partículas de energia solar (SEP) e da radiação dos raios cósmicos galácticos (GCR) sobre as células-tronco hematopoiéticas humanas (HSCs). Essas células-tronco contêm menos de 0,1% de medula óssea, mas produzem muitos tipos de células sanguíneas que circulam por todo o corpo e são responsáveis pelo transporte de oxigênio, combate às infecções e eliminação de quaisquer células cancerosas.
Para o estudo, as células-tronco foram retiradas de doadores saudáveis com idade de astronautas (30-55 anos). Durante o experimento, eles foram expostos a prótons e íons de ferro em doses características do espaço profundo. Em seguida, estudos laboratoriais e experimentais foram realizados para determinar os efeitos da radiação.
“Descobrimos que a radiação reduziu a capacidade dos HSCs de produzir quase todos os tipos de células sanguíneas em 60-80%”, disse Porada. "Isso pode levar ao enfraquecimento grave do sistema imunológico e à anemia durante missões prolongadas no espaço profundo."
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Na próxima etapa, os cientistas avaliaram como as células funcionariam no corpo. Células HSC humanas irradiadas foram transplantadas para camundongos, efetivamente "humanizando" os animais. Como resultado, eles desenvolveram leucemia linfoblástica aguda.
“A irradiação pode aumentar o risco de desenvolver leucemia”, concluiu Porada. "Além disso, a radiação afetou a capacidade dos HSCs de gerar tipos de glóbulos brancos envolvidos na luta contra invasores externos, como infecções ou células tumorais. Isso poderia reduzir a capacidade do sistema imunológico de eliminar células malignas resultantes de mutações induzidas pela radiação."
Os resultados são particularmente preocupantes, dado o trabalho anterior que mostra que as condições de microgravidade também podem induzir mudanças perceptíveis no sistema imunológico, mesmo após curtas missões na órbita baixa da Terra, onde os astronautas são amplamente protegidos da radiação, disse Porada. Os efeitos combinados de microgravidade e radiação podem exacerbar o risco de disfunção imunológica e câncer.
O Programa de Pesquisa Humana da NASA é projetado para tornar as missões espaciais o mais seguras possível. Explora não só os efeitos da radiação, mas também as condições de microgravidade, isolamento e confinamento em ambientes confinados longe da Terra.
