Forsker studerer gær for at beskytte astronauter mod rumstråling

Corey Nislow er ikke en astronaut, men hvis menneskeheden kommer sikkert til Mars, han vil have spillet en afgørende rolle.

I sit laboratorium på UBC, han arbejder på at udvikle lægemidler og andre behandlinger, der kan beskytte rummissionsbesætninger mod påvirkningen af ​​kosmisk stråling.

"Uden for Jordens beskyttende atmosfære, missionsbesætningen er udsat for formidable mængder stråling. Denne stråling kommer fra soludbrud og ioniserede galaktiske partikler. Det suser gennem rummet med utrolige hastigheder - og det kan passere gennem rumfartøjer som en varm kniv gennem smør, " forklarer Nislow.

Mens mennesker dagligt udsættes for små mængder stråling, kosmisk stråling er enormt hurtigere og farligere, skader menneskeligt DNA og øger risikoen for kræft og andre degenerative sygdomme. Mars-missionsbesætningen vil sandsynligvis støde på denne type stråling under deres lange rumflyvning.

Nislow, en farmaceutisk videnskabsprofessor, der studerer virkningen af ​​eksterne kræfter på menneskelige gener, ved, at et levedygtigt lægemiddel kan være år væk. Men arbejdet, indtil nu, har givet nogle lovende resultater.

Arbejde med gær

Den sidste sommer, han og hans samarbejdspartnere sprængte 6, 000 gærstammer med simuleret kosmisk stråling - svarende til hvad et menneske ville få efter et år på Mars, og omkring 10, 000 gange den mængde stråling, mennesker normalt modtager på Jorden.

Holdet, som omfattede forskere fra University of Colorado Boulder, Tyskland og Japan fandt 10 gener i gær, der gjorde det muligt for organismen at overleve strålingen.

"Vi brugte gær, fordi gær deler omkring 50 procent af sine gener med mennesker, hvilket gør det til en ideel stand-in for menneskelige celler i mange eksperimenter, Nislow forklarer. "Ved at vide, hvordan gær reagerer på et miljø fyldt med kosmisk stråling, i mikrogravitation kan give os resultater, som vi i princippet kan omsætte til menneskelige celler og i sidste ende til menneskelige patienter."

De 10 gener har alle menneskelige modstykker, så holdets næste skridt er at indsætte disse menneskelige ækvivalenter i gærceller for at gøre eksperimentet forfra.

"Ultimativt, vi burde være i stand til at finde en måde at øge niveauerne af disse beskyttende gener hos mennesker – hvad enten det er gennem specialiserede lægemidler, ernæring eller livsstilsrutiner. Der er en meget reel mulighed for, at vi ender med et eller flere stoffer for at hjælpe mennesker med at undgå skader fra rumstråling."

Til månen og tilbage

Nislow vil replikere disse eksperimenter i et andet testleje næste år. Han sender gær- og algeprøver til Månen ombord på NASAs Artemis 1 månemission, som lanceres i november 2020.

Prøverne vil blive udsat for typisk kosmisk stråling under den ubemandede, 48-dages sejlads og hentes efterfølgende til sammenligning med resultaterne af 2019 jordforsøgene.

"Indtil for 10 eller 15 år siden, alle vores oplysninger om strålingsskader var baseret på akutte, højdosis stråling fra Hiroshima, Nagasaki og Tjernobyl, som ikke er en god model for langvarig kronisk eksponering, " tilføjede han. "Disse bestræbelser markerer første gang, at forskere systematisk studerer virkningerne af langtidsstråling - det er ret spændende for, hvad det betyder for rumbiologien og for at sende mennesker til månen, Mars og videre."