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Un nuovo approccio per predire rischio di cancro indotto da radiazioni in astronauti

Il NASA, NASA, mira a inviare le missioni umane a Marte nel 2030s. Ma gli scienziati ancora stanno provando ad imparare più circa i rischi di cancro potenziali per gli astronauti dovuto esposizione a radiazioni.

Il rischio di Cancro da esposizione a radiazioni cosmica galattica è considerato “uno showstopper„ potenziale per una missione equipaggiata a Marte.

Un gruppo piombo dai ricercatori alla Colorado State University ha utilizzato un approccio novello ai presupposti della prova in un modello usato dalla NASA per predire questi rischi sanitari.

Il modello della NASA predice che gli astronauti avranno più di un rischio di tre per cento di morte del cancro dalle esposizioni a radiazioni che riceveranno su una missione di Marte. Quel livello di rischio supera che cosa è considerato accettabile.

Lo studio, “mappatura genomica in mouse esogami rivela la sovrapposizione nella predisposizione genetica per lo ione di HZE e da tumori indotti da gamma,„ sono stati pubblicati il 15 aprile negli avanzamenti di scienza.

L'esposizione a radiazioni nello spazio è “instabile„

Quando gli astronauti sono inviati in spazio, sono esposti ad un tipo di radiazione che è “abbastanza instabile, confrontato a radiazione su terra.„

Michael Weil, studia l'autore ed il professor senior, dipartimento delle scienze ambientali e radiologiche di salubrità, CSU

La radiazione viene da due sorgenti: il sole e dalle supernova.

Gli scienziati conoscono pochissimo circa questi tipi di radiazioni ed i loro effetti sugli esseri umani, perché l'esposizione su terra è molto limitata, hanno detto Weil.

“Il tipo di radiazione siamo i più interessati circa siamo ioni di HZE o ioni pesanti,„ ha aggiunto. “Quando siete nello spazio, c'è niente deviare questo tipo di radiazione. Alcuni di questi ioni pesanti perforeranno da parte a parte uno scafo del veicolo spaziale, in modo da quando inviate gli astronauti in spazio, state esponendoli a questi tipi di radiazioni.„

Questa radiazione può danneggiare le molecole, celle e tessuti, con il potenziale per cancro, la malattia cardiovascolare ed i disordini neurodegenerative.

Gli studi precedenti sui rischi di radiazione hanno usato i dati di salubrità dai superstiti dei bombardamenti atomici di Hiroshima e di Nagasaki. Mentre quegli studi hanno fornito una certa comprensione, Weil ha detto le pose di dati una serie di problemi per l'applicazione nell'ambiente, compreso il paragone della popolazione giapponese di tempo di guerra ad una popolazione degli Stati Uniti di tempo di pace.

Il tipo di radiazione è egualmente differente ed ha effetti differenti. Durante i bombardamenti atomici, la gente ha ricevuto istantaneamente le esposizioni a radiazioni. Ma gli astronauti limitati per Marte sarebbero esposti continuamente a radiazione in tre anni.

I modelli hanno imitato gli esseri umani geneticamente diversi

Per lo studio, Weil ed il primo Dott. Elia Edmondson dell'autore, un patologo veterinario ed il ricercatore basati al laboratorio nazionale di Frederick per ricerca sul cancro in Maryland, hanno usato un'azione unica di mouse geneticamente diversi, imitante una popolazione umana.

I mouse sono stati divisi in tre gruppi con il primo gruppo che non riceve esposizione a radiazioni e gli altri due livelli di variazione di ricezione di esposizione.

Edmondson, che ha condotto la ricerca mentre completava una residenza veterinaria in patologia a CSU, ha detto che per questo tipo di progetto di ricerca, la variabilità genetica è cruciale.

“Gli esseri umani sono molto geneticamente diversi,„ lui hanno spiegato. “Volete modellare che quando è appropriato e fattibile da agire in tal modo.„

Weil ha detto sebbene il gruppo di ricerca vedesse i tipi differenti del tumore, simile agli esseri umani, ma gli ioni pesanti non hanno causato alcuni tipi unici di cancri. Inoltre hanno veduto le differenze dal sesso.

In esseri umani, le donne sono più suscettibili dei cancri indotti da radiazioni che gli uomini; uno dei motivi principali è che le donne vivono più lungamente, concedendo il tempo sufficiente affinchè il cancro si sviluppino. Nella valutazione del rischio di cancro fra i mouse maschii e femminili nello studio, gli scienziati hanno detto i dati umani paralleli di risultati.

Edmondson ha detto che lo studio convalida il modello della NASA per misurare i rischi di cancro per gli esseri umani da radiazione dello spazio.

La NASA continuamente aggiorna il suo modello di valutazione del rischio, ha detto Weil ed ha agito in tal modo basato su lavoro che precedentemente è stato fatto a CSU.

Dove la ricerca andrà dopo?

Weil ha detto che sta lavorando ad un progetto con il professore associato Adam Chicco di CSU nel dipartimento delle scienze biomediche e di altre università per usare la tecnologia che crea gli organi umani, facendo uso delle culture del tessuto, su un chip.

I ricercatori esporrebbero questi chip a radiazione per imparare più circa i rischi potenziali per gli astronauti limitati per Marte.

Source:
Journal reference:

Edmondson, E., F., et al. (2020) Genomic mapping in outbred mice reveals overlap in genetic susceptibility for HZE ion– and γ-ray–induced tumors. Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aax5940.