07.06.2017
Редакция Naked Science
3
347

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.
Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

11 часов назад
Мария Азарова

По словам ученых из США, это первое исследование, в котором физическая утомляемость у пожилых людей рассматривается как показатель более ранней смертности от всех причин.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[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
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: