Corey Nislow is geen astronaut, maar als de mensheid veilig naar Mars komt, hij zal een cruciale rol hebben gespeeld.

In zijn laboratorium bij UBC, hij werkt aan de ontwikkeling van medicijnen en andere behandelingen die ruimtemissiebemanningen kunnen beschermen tegen de impact van kosmische straling.

"Buiten de beschermende atmosfeer van de aarde, missiebemanning worden blootgesteld aan enorme hoeveelheden straling. Deze straling is afkomstig van zonnevlammen en geïoniseerde galactische deeltjes. Het raast met ongelooflijke snelheden door de ruimte - en het kan door ruimtevaartuigen gaan als een heet mes door boter, " legt Nislow uit.

Terwijl mensen dagelijks worden blootgesteld aan kleine hoeveelheden straling, kosmische straling is enorm sneller en gevaarlijker, menselijk DNA beschadigen en het risico op kanker en andere degeneratieve ziekten verhogen. De bemanning van de Marsmissie zal dit soort straling waarschijnlijk tegenkomen tijdens hun lange ruimtevlucht.

Nislow, een professor in de farmaceutische wetenschappen die het effect van externe krachten op menselijke genen bestudeert, weet dat een levensvatbaar medicijn nog jaren kan duren. Maar het werk, tot dusver, heeft enkele veelbelovende resultaten opgeleverd.

Werken met gist

Vorige zomer, hij en zijn medewerkers schoten 6, 000 giststammen met gesimuleerde kosmische straling - het equivalent van wat een mens zou krijgen na een jaar op Mars, en ongeveer 10, 000 keer de hoeveelheid straling die mensen normaal op aarde ontvangen.

Het team, waaronder wetenschappers van de Universiteit van Colorado Boulder, Duitsland en Japan vonden 10 genen in gist waardoor het organisme de straling kon overleven.

"We gebruikten gist omdat gist ongeveer 50 procent van zijn genen deelt met mensen, waardoor het een ideale vervanging is voor menselijke cellen in veel experimenten, Nislow legt uit. "Weten hoe gist reageert op een omgeving vol kosmische straling, in microzwaartekracht kan ons resultaten opleveren die we - in principe - kunnen vertalen naar menselijke cellen en uiteindelijk naar menselijke patiënten."

De 10 genen hebben allemaal menselijke tegenhangers, dus de volgende stap van het team is om die menselijke equivalenten in gistcellen te plaatsen om het experiment helemaal opnieuw te doen.

"Uiteindelijk, we zouden in staat moeten zijn om een ​​manier te vinden om de niveaus van die beschermende genen bij mensen te verhogen - hetzij door gespecialiseerde medicijnen, voedings- of levensstijlroutines. Er is een zeer reële mogelijkheid dat we eindigen met een medicijn of medicijnen om mensen te helpen schade door ruimtestraling te voorkomen."

Naar de maan en terug

Nislow zal deze experimenten volgend jaar in een ander testbed repliceren. Hij stuurt gist- en algenmonsters naar de maan aan boord van NASA's Artemis 1-maanmissie, die in november 2020 van start gaat.

De specimens zullen worden blootgesteld aan typische kosmische straling tijdens de onbemande, 48-daagse reis en daarna opgehaald voor vergelijking met de resultaten van de grondexperimenten van 2019.

"Tot 10 of 15 jaar geleden, al onze informatie over stralingsschade was gebaseerd op acute, hoge dosis straling uit Hiroshima, Nagasaki en Tsjernobyl, wat geen goed model is voor langdurige chronische blootstelling, " voegde hij eraan toe. "Deze inspanningen zijn de eerste keer dat wetenschappers systematisch de effecten van langdurige straling bestuderen - het is behoorlijk opwindend voor wat het betekent voor de ruimtebiologie en voor het sturen van mensen naar de maan, Mars en verder."