Du hành vũ trụ sẽ khiến một số tế bào gốc của con người già đi nhanh hơn. Đây là kết luận được đưa ra trong nghiên cứu mới được thực hiện, nhằm giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về tác động tiềm tàng của hoạt động khám phá không gian đối với cơ thể con người.
Cần biết rằng tế bào gốc có mặt khắp nơi trong cơ thể. Chúng có khả năng tự nhân lên hoặc biến thành các loại tế bào chuyên biệt khác, bao gồm tế bào máu, tế bào não hoặc tế bào xương, để phục vụ quá trình duy trì và sửa chữa của cơ thể.
“Trong môi trường không gian, tế bào gốc bị suy giảm chức năng,” Catriona Jamieson tác giả chính của nghiên cứu và hiện đang là Giám đốc Viện Tế bào gốc Sanford, chia sẻ với CNN. “Chúng thực sự bị giảm khả năng tự tái tạo hay phục hồi, và đây là thông tin quan trọng cần tính tới khi triển khai các sứ mệnh dài hạn trong không gian.”
Hoạt động nghiên cứu, với kinh phí do Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) tài trợ một phần, được thực hiện trong 4 chuyến tiếp tế Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Các chuyến bay tiếp tế do công ty SpaceX vận hành, kéo dài từ cuối năm 2021 đến đầu năm 2023. Kết quả được công bố trên tạp chí Cell Stem Cell.
“Đây là nghiên cứu đầu tiên xem xét cách thức tế bào gốc hoạt động trong không gian, ở quỹ đạo thấp của Trái Đất, theo thời gian thực,” Jamieson nói thêm, lưu ý rằng loại nghiên cứu này có thể tác động trực tiếp đến công tác quản lý sức khỏe của phi hành gia chuẩn bị lên không gian.
NASA đã tiến hành một trong những thí nghiệm đầu tiên về tác động của du hành vũ trụ đối với tế bào gốc vào năm 2010 trên tàu con thoi Discovery. Thí nghiệm có tên Thử nghiệm tái tạo tế bào gốc đã nghiên cứu cách thức vi trọng lực ảnh hưởng đến khả năng tạo ra tế bào khác của tế bào gốc phôi chuột.
Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã xem xét hoạt động của tế bào gốc tủy xương. Những tế bào này, do các bệnh nhân phẫu thuật thay khớp háng hiến tặng, có liên hệ trực tiếp với sức khỏe của hệ miễn dịch. Trên ISS, các tế bào được theo dõi liên tục thông qua một hệ thống có trí tuệ nhân tạo hỗ trợ. Hệ thống có khả năng phát hiện và đánh giá tình trạng của tế bào theo thời gian thực.
“Các tế bào gốc của chúng ta thường phải ở trạng thái ‘ngủ’ (không hoạt động) khoảng 80% thời gian để duy trì đầy đủ chức năng,” Jamieson cho biết. Tuy nhiên, trong không gian, điều này đã không xảy ra.
“Tế bào gốc đã thức dậy, và chúng không quay lại trạng thái ngủ. Sau đó chúng trở nên kiệt sức về mặt chức năng,” bà nói thêm. “Nếu tế bào gốc của chúng ta bị kiệt sức trong điều kiện căng thẳng do vi trọng lực gây ra, chúng sẽ không hoạt động để giúp tạo ra hệ miễn dịch hoàn chỉnh.”
Một số tế bào trong nghiên cứu đã có tới 45 ngày hoạt động trong không gian. Do phải hoạt động nhiều hơn bình thường, chúng đã tiêu hao hết năng lượng dự trữ và bộc lộ dấu hiệu lão hóa nhanh chóng. Khả năng tạo ra tế bào mới của chúng cũng bị suy giảm, và nghiêm trọng hơn, chúng bắt đầu kích hoạt những đoạn mã di truyền vốn bị ẩn đi, hay còn gọi gọi là các “bộ gene tối.”
“Trong điều kiện rất căng thẳng, chúng ta sẽ kích hoạt những bộ gene này,” Jamieson nói. “Đây là những virus đã xâm nhập vào hệ gene của chúng ta từ hàng ngàn năm trước và chiếm đến 55% DNA của chúng ta. Chúng đẩy tế bào gốc vào vòng xoáy chết chóc."
Hiện tượng này tương tự với tình trạng căng thẳng tế bào gốc mà Jamieson quan sát thấy ở các bệnh nhân có rối loạn tiền bạch cầu. Jamieson cố gắng ngăn chặn những tế bào này trước khi chúng biến thành bệnh bạch cầu toàn phát, về cơ bản là một loại ung thư máu.
Tin tốt lành là tế bào gốc có thể hồi phục và thoát khỏi tình trạng lão hóa nhanh sau khi phi hành gia trở về Trái Đất, dù quá trình hồi phục này mất khoảng một năm. Đây là kết quả sơ bộ từ một nghiên cứu khác sắp được công bố.
Nghiên cứu này cũng có thể mang lại tác động tích cực cho các bệnh nhân ung thư, vì tế bào gốc của họ cũng biểu hiện một số tổn thương liên quan đến căng thẳng giống như tế bào gốc được đưa ra ngoài không gian./.
(Vietnam+)