Биологи удвоили онкогенность колонизации Марса — Naked Science
Редакция
3

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, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Вчера, 21:44
Василий Парфенов

Винтокрылый дрон Ingenuity продолжает демонстрировать свою исключительную пользу в качестве инструмента для изучения Марса. Он совершил уже десятый полет, преодолев в сумме 1838 метров, а также разогнался до рекордной скорости и поднялся на впечатляющую высоту.

Вчера, 20:52
Мария Азарова

Проект назвали в честь Галилео Галилея — итальянского ученого эпохи Возрождения, который задействовал разработанный им телескоп для наблюдения за астрономическими объектами, такими как луны Юпитера, кратеры спутника Земли и кольца Сатурна. Пока программа получила финансирование в 1,75 миллиона долларов, но возглавляющий ее профессор Ави Леб надеется на большее.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[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?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: