محققان دریافتند که پرواز فضایی ممکن است با جهش های DNA، افزایش خطر بیماری قلبی و سرطان مرتبط باشد.

 

آنها جهش‌های DNA، معروف به جهش‌های جسمی، را در سیستم خون ساز (سلول‌های بنیادی خونساز) در تمام 14 فضانورد مورد مطالعه کشف کردند.

جهش‌های سوماتیک جهش‌هایی هستند که پس از باردار شدن و در سلول‌هایی غیر از سلول‌های اسپرم یا تخمک رخ می‌دهند، به این معنی که نمی‌توان آنها را به فرزندان منتقل کرد. جهش‌های شناسایی‌شده در این مطالعه با نمایش بیش از حد سلول‌های خونی مشتق‌شده از یک کلون مشخص می‌شوند، فرآیندی به نام خون‌سازی کلونال (CH).

چنین جهش‌هایی اغلب توسط عوامل محیطی مانند قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش یا برخی مواد شیمیایی ایجاد می‌شوند و ممکن است نتیجه شیمی درمانی یا پرتودرمانی سرطان باشند. علائم و نشانه های کمی در ارتباط با CH وجود دارد. اکثر بیماران پس از آزمایش ژنتیکی خون آنها برای سایر بیماری ها شناسایی می شوند. اگرچه CH لزوماً نشانگر بیماری نیست، اما با خطر بیشتری برای بیماری های قلبی عروقی و سرطان خون همراه است.

فضانوردان در یک محیط شدید کار می‌کنند که در آن عوامل بسیاری می‌توانند منجر به جهش‌های جسمی شوند، از جمله مهم‌ترین آنها تشعشعات فضایی، به این معنی که خطر تبدیل این جهش‌ها به خونسازی کلونال وجود دارد. 

 

با توجه به علاقه روزافزون به پروازهای فضایی تجاری و اکتشافات اعماق فضا، و خطرات احتمالی سلامتی ناشی از قرار گرفتن در معرض عوامل مضر مختلف که با ماموریت های فضایی اکتشافی مکرر یا طولانی مدت، مانند سفر به مریخ مرتبط است، تصمیم گرفتیم به صورت گذشته نگر کاوش کنیم. نویسنده اصلی این مطالعه، دیوید گوکاسیان، MD، پروفسور پزشکی (قلب و عروق) در موسسه تحقیقات قلب و عروق در Icahn Mount Sinai، گفت: جهش جسمی در گروهی از 14 فضانورد.

افراد مورد مطالعه فضانوردانی بودند که بین سال‌های 1998 و 2001 مأموریت‌های شاتل فضایی نسبتاً کوتاه (متوسط ​​12 روز) را انجام دادند. میانگین سنی آنها تقریباً 42 سال بود. تقریباً 85 درصد مرد بودند و 6 نفر از 14 نفر در اولین مأموریت خود بودند. محققان 10 روز قبل از پرواز و در روز فرود از فضانوردان نمونه خون کامل و گلبول های سفید را تنها سه روز پس از فرود جمع آوری کردند. نمونه ها به مدت تقریبی 20 سال در دمای 80- درجه سانتیگراد نگهداری شدند.

محققان با استفاده از توالی یابی DNA و به دنبال آنالیزهای بیوانفورماتیکی گسترده، 34 جهش را در 17 ژن محرک CH شناسایی کردند. شایع‌ترین جهش‌ها در TP53، ژنی که پروتئین سرکوب‌کننده تومور را تولید می‌کند، و DNMT3A، یکی از شایع‌ترین ژن‌های جهش‌یافته در لوسمی میلوئید حاد رخ داده است. با این حال، فراوانی جهش‌های سوماتیک در ژن‌هایی که محققان ارزیابی کردند کمتر از دو درصد بود، آستانه فنی برای جهش‌های سوماتیک در سلول‌های بنیادی خونساز که خونسازی کلونال با پتانسیل نامشخص (CHIP) در نظر گرفته می‌شود. CHIP در افراد مسن شایع تر است و با افزایش خطر ابتلا به بیماری های قلبی عروقی و سرطان هماتولوژیک و جامد همراه است.

تحقیقات این تیم به دنبال مطالعات قبلی است که از همان نمونه‌ها برای شناسایی نشانگرهای زیستی پیش‌بینی‌کننده در اگزوزوم‌ها استفاده می‌کردند - وزیکول‌های میکروسکوپی لایه‌های لیپیدی کوچک از اسیدهای نوکلئیک، پروتئین‌ها، لیپیدها و متابولیت‌ها که در سلول‌های بدن انسان تشکیل می‌شوند و متعاقباً در خون آزاد می‌شوند. گردش خون، از این رو اطلاعاتی را از سلول های مبدا خود حمل می کند که وضعیت بین سلولی آنها را منعکس می کند. این ویژگی اگزوزوم‌ها ممکن است آن‌ها را به عنوان نشانگرهای زیستی بزرگ سلامت و/یا بیماری و همچنین انتقال اطلاعات از یک سلول به سلول دیگر در فواصل دور در بدن معرفی کند.

هنگامی که آنها سلول های قلب انسان را با اگزوزوم های مشتق شده از فضانوردان درمان کردند، محققان دریافتند که اگزوزوم ها بر روی بیولوژی گیرنده ویتامین D تأثیر می گذارد که نقش کلیدی در سلامت استخوان، قلب و عضلات اسکلتی دارد. آنها همچنین تاثیر پرواز فضایی را بر روی DNA میتوکندری - ژنوم اندامک های کوچکی که انرژی سلول ها را تامین می کنند - ارزیابی کردند. در آن مطالعه، تیم دریافتند که مقدار DNA میتوکندری بدون سلولی که در خون فضانوردان در گردش است، دو تا ۳۵۰ برابر بیشتر از حد طبیعی است که ممکن است منجر به آسیب اکسیداتیو و التهاب در سایر نقاط بدن شود.

 

https://phys.org/news/2022-08-spaceflight-dna-mutations-heart-disease.html