Скрытый сигнал из космоса: в ДНК человека нашли древний механизм самоуничтожения

Космос по-прежнему остаётся загадкой не только для физиков, но и для биологов. Недавние исследования показывают: пребывание за пределами Земли воздействует на клетки человека куда глубже, чем предполагалось. Учёные установили, что в условиях микрогравитации активируются древние участки ДНК — так называемый "тёмный геном". Это запускает процессы старения, а клетки начинают терять способность к обновлению. Об этом пишет обозреватель "Ъ" Анна Кулецкая.

Когда космос вмешивается в ДНК

Исследование, опубликованное в журнале Cell Stem Cell, проводилось с использованием автоматизированных систем, которые фиксировали поведение стволовых клеток человека в четырёх миссиях SpaceX на Международную космическую станцию. Аппаратура размером не больше смартфона позволила отслеживать жизненный цикл клеток практически в реальном времени.

На Земле оставались контрольные образцы. Сравнение показало, что в космосе клетки теряли способность делиться и создавать новые. Более того, они чаще подвергались повреждениям на уровне ДНК. Фактически биологическое старение ускорялось. Основными причинами учёные называют микрогравитацию и космическое излучение — два неизбежных фактора, сопровождающих человека в полётах за пределы атмосферы.

Что происходит с организмом астронавта

В условиях невесомости все процессы в теле перестраиваются. Кровь и жидкости перераспределяются, мышцы и кости теряют тонус, а иммунная система ослабевает. Но теперь выяснилось, что и на уровне ДНК происходят перемены. Клетки как будто "вспоминают" древние гены, активирующиеся при стрессах и повреждениях. Это и есть тот самый "тёмный геном" — наследие миллионов лет эволюции.

"Космос заставляет организм работать на пределе, и клетки реагируют включением древних защитных программ", — отметил астрофизиолог Дэвид Синклер.

Такие процессы ведут к нарушению баланса регенерации. Клетки перестают эффективно обновляться, появляются микроповреждения, которые в земных условиях быстро исправляются, но в космосе накапливаются.

Уроки от эксперимента NASA

Похожий эффект наблюдали и раньше. Ещё десять лет назад NASA провело уникальный эксперимент с братьями-близнецами, один из которых провёл год на орбите, а другой оставался на Земле. После возвращения астронавта учёные зафиксировали многочисленные изменения в его организме — от длины теломер до уровня белков, отвечающих за стресс. Но уже через несколько месяцев большинство отклонений исчезло.

Аналогичные результаты показало и новое исследование. После возвращения стволовых клеток в земные условия часть повреждений начала восстанавливаться. Это означает, что воздействие космоса не полностью необратимо, а значит, у человеческого организма есть шанс адаптироваться к экстремальным условиям.

Как уменьшить биологический стресс

Учёные уже разрабатывают технологии, которые могли бы защитить клетки во время дальних миссий. Среди них:

• Использование антиоксидантных комплексов и витаминов для нейтрализации свободных радикалов.
• Применение магнитных симуляторов гравитации, которые позволяют поддерживать нагрузку на ткани.
• Разработка новых типов скафандров с радиационными экранами.
• Контроль питания с акцентом на белки и омега-3 жирные кислоты, стимулирующие регенерацию.

Подобные решения могут найти применение и на Земле — например, в лечении заболеваний, связанных со старением клеток или нарушением деления стволовых структур.

FAQ

Как долго можно безопасно находиться на орбите?
Считается, что до шести месяцев без серьёзных последствий, при условии регулярных тренировок и медицинского контроля.

Можно ли восстановить повреждения ДНК после полёта?
Частично — да. Земная среда и регенеративные процессы позволяют клеткам восстановиться, но не всегда полностью.

Как защититься от космической радиации?
Используют специальные экраны, скафандры и композитные материалы, а также планируют полёты с минимизацией времени воздействия.