Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.06.2017
Редакция Naked Science
3
454

Биологи удвоили онкогенность колонизации Марса

Американские ученые пришли к выводу, что классические модели оценки онкогенности галактических космических лучей недооценивают их стохастические эффекты при длительном времени экспозиции.

maxresdefault
©Wikipedia

Пилотируемые космические миссии сопряжены с высоким риском для здоровья экипажа. Так, микрогравитация может ухудшать зрение, а космические лучи — провоцировать рак. С удалением от низкой околоземной орбиты и радиационного пояса, например в рамках колонизации Марса, энергия излучения и, как следствие, вероятность лучевой болезни, по-видимому, будут возрастать. При этом подобные программы не предусматривают краткосрочной реализации: одной группе космонавтов на изучение Красной планеты потребуется более 900 дней. Поэтому ученые ищут возможности для прогнозирования эффектов, которые галактические космические лучи могут оказывать на организм человека.

 

Оценка подобного риска связана с рядом ограничений. Во-первых, неясно, как последствия радиации в космосе связаны с составом излучения. Недостаточно изученным остается, в частности, воздействие на живые организмы и линейная передача тяжелых ионов низких энергий, но высокой интенсивности — частиц гелия, протонов и дельта-электронов. Во-вторых, существующие модели, используемые в том числе NASA, рассчитаны на выявление прямых эффектов радиации. Они позволяют прогнозировать детерминированный результат, связанный с определенным дозовым порогом. Стохастические эффекты хуже поддаются описанию, хотя могут проявляться даже спустя несколько лет.

 

В новой работе специалисты из Университета Невады построили первую структурную модель треков частиц галактического космического излучения и их стохастических эффектов в рамках распространения раковых клеток. В основу расчетов легли данные опытов по моделированию у самок мышей типа B6CF1 опухолей Гардеровой железы, которые проводились с 1985 по 2016 годы. Дизайн этих экспериментов соответствует предполагаемым условиям космической радиации: животных облучали сразу несколькими (более чем четырьмя) типами частиц при низких (до 0,2 грея) дозах. Для предсказания треков и роста поврежденных тканей при низких дозах авторы экстраполировали модель NASA.

 

Прогнозируемое число клеток, чувствительных к детерминированным (TE) и стохастическим (NTE) эффектам космических лучей, в зависимости от зарядового числа частиц в год (на глубине пяти сантиметров от поверхности тела и за алюминиевой поверхностью). Красные треугольники соответствуют количеству клеток, потенциально подверженных дельта-лучам дозой менее 0,1 миллигрея / ©Francis A. Cucinotta et al., Scientific Reports, 2017

 

С помощью функции риска они рассчитали динамику патологии с учетом типа и флюенса (переноса) излучения, заряда частиц и кинетической энергии на массу тела. За время экспозиции принимался один год с поглощенной дозой до 0,2 грея. Анализ показал, что стохастические эффекты значительно лучше предсказывают рост опухолей при низких дозах излучения (менее 0,1 грея). Модель согласуется с экспериментами: при воздействии более чем одного тяжелого иона, например железа-56, на ядро здоровой клетки прогрессирование болезни резко ускоряется. Причем клетки, которые не подверглись первичному, согласно расчетам, получают небольшие дозы вторичного (дельта-электронов) излучения.

 

Несмотря на низкие дозы, до 10 миллигреев, вторичное излучение оказывает значительно большее влияние на соседние клетки, чем считалось, отмечают ученые. По их словам, в целом стохастические эффекты при длительном времени экспозиции низких доз космической радиации предполагают двукратное или более повышение риска рака по сравнению с известными значениями. В интересах будущих пилотируемых миссий модели оценки требуют дальнейших исследований.

 

Статья опубликована в журнале Scientific Reports.

 

Ранее российские исследователи выяснили, что токсичность гамма-лучей связана со временем экспозиции и температурой в большей степени, чем с дозой.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 13:24
Александр Березин

Глава Daimler Мартин Даум и Билл Гейтс в разное время, но вполне единодушно отмечали, что законы физики делают грузовую фуру — ключевой элемент современных перевозок — несовместимой с чистой электротягой. Многотонная батарея отнимает слишком много пространства и веса у коммерческого груза, поэтому проекты Tesla Semi Дауму и Гейтсу представлялись «непрактичными». А теперь Илон Маск наконец начал поставки этого грузовика — и просачивающиеся данные о его реальной массе показывают, что Гейтс и Даум ошибались. Как Маску удалось то, что все в один голос считали настолько невозможным, что никто даже не попытался составить ему конкуренцию? И почему это изменит мир вокруг нас?

Вчера, 17:18
Сергей Васильев

Интерферометр, плечи которого разнесены по разным континентам Земли, сможет увидеть рождение первых звезд во Вселенной и заметить работу радаров на далекой экзопланете, где, возможно, есть жизнь.

11 часов назад
Сергей Васильев

Присутствие темной материи должно влиять на энергетические состояния обычных атомов и частиц. Поэтому заметить ее наличие могут атомные часы. А чтобы это влияние было более заметным, их можно отправить поближе к Солнцу, где плотность темной материи максимальна.

2 декабря
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

2 декабря
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

Вчера, 13:24
Александр Березин

Глава Daimler Мартин Даум и Билл Гейтс в разное время, но вполне единодушно отмечали, что законы физики делают грузовую фуру — ключевой элемент современных перевозок — несовместимой с чистой электротягой. Многотонная батарея отнимает слишком много пространства и веса у коммерческого груза, поэтому проекты Tesla Semi Дауму и Гейтсу представлялись «непрактичными». А теперь Илон Маск наконец начал поставки этого грузовика — и просачивающиеся данные о его реальной массе показывают, что Гейтс и Даум ошибались. Как Маску удалось то, что все в один голос считали настолько невозможным, что никто даже не попытался составить ему конкуренцию? И почему это изменит мир вокруг нас?

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

-
0
+
решением остаётся, материалы, удерживающие радиацию и не знаю как добиться искусственную гравитацию(путём внедрения чипа и посыла всех клеток, органов направленную в обувь) или придётся приспосабливаться(адаптироваться) и быстро эволюционировать или ограничить себя хотя бы от радиации, чтобы было меньше разрушений днк и в результате сводить к минимуму, мутации
    08.06.2017
    -
    0
    +
    Чтобы эволюционировать нужно постоянно находиться под воздействием излучения, на это уйдёт очень много времени
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      при чём здесь излучение, это скорее приведёт к более непредсказуемым мутациям, болезням и т.д. мы же не тараканы и тихоходки, хотя их возможность выживать в больших дозах радиации, поражает, а хотя если подумать, есть такой раздел, который изучается и будет пытаться восстанавливать, исправлять мутации, нанотехнологии в медицине или делать это ещё другими способами, я имел ввиду гравитацию и понятно дело, что на это уйдёт не одно поколение, а хотя, если подумать шире, возможно ли попробовать это на клеточном уровне, ускорить процесс эволюции и приспособляемости, тем более для того чтобы приспособиться, возможно нужны ещё внешние факторы, среда и её составляющие(элементы) и вопрос, остаётся вопросом, гены могут сильно мутировать, поменяться местами и измениться до неузнаваемости, это уже может быть не человек, а вот интересно одно, можно ли включить те механизмы в генах не изменяя внешность человека или возможно организм должен иметь другую физическую и молекулярную природу или хотя бы какие-то другие, защитные механизмы для восстановления в исходное состояния генов и ускоренную регенерацию , но факт остаётся фактом, излучение влияет на каждый объект
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: