Precisionsmedicin mot åldrande från rymden

Cremona – Att leva några månader i rymden påskyndar åldrandet och medför förändringar som normalt inträffar under 10 till 20 år av livet på jordenmed skadliga effekter på ögon, hjärta, DNA och ämnesomsättning.

Men bland de många sjukdomar som drabbar astronauter när de återvänder från rymden och är relaterade till frånvaron av gravitation och produktion av fria radikaler, kan användbara indikatorer erhållas för att förebygga och behandla åldrande sjukdomar på jorden.

Den goda nyheten är att Rymdmedicin ger oss nya exakta verktyg för att bekämpa detta fenomen genom att anpassa mediciner, fysisk aktivitet och kost Baserat på individens molekylära profil.

Artificiell intelligens-program som kan diagnostisera sjukdomar redan innan symtom uppträder, inklusive flytande biopsier, studeras också Som genom ett enda blodprov identifierar ”spionerna” för olika typer av cancer, digitala tvillingar med vilka utvecklingen av sjukdomar kan förutsägas och nya telemedicinsystem för fjärrintervention.

Alla innovationer är designade för astronauter, men inom en inte alltför avlägsen framtid kommer de också att kunna hjälpa oss ”jordiska”. Det diskuteras av världens ledande experter vid konferensen ”Building a Civilization in Space”, anordnad av Menarini International Foundation med NASA, Sovaris Space Company och Specific Medicine Foundation.

Evenemanget kommer att se läkare, psykologer och biologer mötas ansikte mot ansikte med astronauter, inklusive den italienska generalen roberto vettori, Ingenjörer, astronomer, historiker, fysiker och etiker, för att diskutera de stora utmaningarna som ligger framför den nya eran av rymdutforskning på ett tvärvetenskapligt sätt. Symposiet kommer att publiceras i en volym utgiven av Elsevier’s Academic Press, som syftar till att bli en referenspunkt för alla aktörer som är involverade i den nya rymdkapplöpningen.

Scen

«Med ökande intensitet och frekvens varnar våra ledande experter för att vår fortsatta existens på jorden står inför en oviss framtid. Klimatförändringar, utarmningen av viktiga råvaror på jorden, kollisioner med andra himlakroppar som asteroider, invasionen av smittämnen mot vilka vi inte har något försvar och, i slutändan, själva solens kollaps, är alla möjliga scenarier som gör det är nödvändigt att utforska alternativa världar för att överleva Liv och förbered mänskligheten för liv på andra himlakroppar Marianne Legato, konferensordförande, professor emeritus i internmedicin vid Columbia University och ordförande för Gender-Specific Medicine Foundation i New York. Därför är det viktigt att vara förberedd för denna förändring ur medicinsk, vetenskaplig, etisk och politisk synvinkel.

Rymdhot mot hälsan

Rymdmedicin är ett av konferensens huvudämnen Utomjordiskt liv är som ett stresstest som testar varje cell i vår organism.

”De som reser i rymden står inför två huvudutmaningar: mikrogravitation och oxidativ stress, det vill säga ökningen av fria radikaler till en nivå som skadar cellens antioxidantkapacitet och orsakar DNA-skador. ”Som svar på allt detta förändras människans fysiologi för att anpassa sig, och resultatet är en stark acceleration av åldrandet med upp till 10-20 år.” Michael A. Schmidt, VD och chief scientific officer för SOVARIS Aerospace, ett rymdfartsföretag för precisionsmedicin som har samarbetat med NASA om studiet av tvillingastronauterna Scott och Mark Kelly.

År av forskning på astronauter har visat att ”oxidativ stress som härrör i synnerhet från joniserande strålning, som penetrerar tusentals celler i höga doser, förändrar funktionen hos mitokondrierna, cellens energiproducerande enhet, och därmed kolhydrat- och fettmetabolismen.” . Dessutom skadar det DNA, modifierar genuttrycket och ändrar längden på telomererna, ”höljena” som skyddar kromosomerna från försämring och som påverkar livslängden. Mikrogravitation – fortsätter Schmidt – eliminerar effekten av belastning på ben och muskler och orsakar förlust av benmassa. Det främjar också omfördelningen av vätskor mot överkroppen, vilket ökar risken för blodproppar och synproblem. För att kompensera för dessa förändringar Hjärtat fungerar annorlunda och tappar kontraktilitet, medan vänster kammare tenderar att bli mindre och artärväggarna hårdnars”.

Fler risker för kvinnors hälsa: ett lyft för genusmedicin

Genusmedicinen har visat att det finns viktiga skillnader mellan könen på alla funktionsnivåer, och även generna i sig uttrycks i vissa fall olika. Män och kvinnor interagerar inte på samma sätt ens i rymden, och skillnader uppstår när antalet kvinnliga astronauter i omloppsbana ökar. ”Det finns redan en del intressanta data, även om de avser numerärt små prover”, betonar Marianne Legato.

”En nyligen genomförd studie utförd på 5 män och 4 kvinnor som bodde i 5-6 månader på den internationella rymdstationen visade att karotisartärstelheten ökar signifikant hos kvinnor. Nivåerna av renin och aldosteron, som reglerar blodtrycket, är högre hos kvinnor. Insulinnivåerna stiger hos båda könen, men glukosnivåerna är högre hos män än hos kvinnor. Vid återkomst till jorden observerades en större känslighet för ortostatisk hypotoni hos kvinnor, och plasmavolymen minskade mer än hos män. Slutligen har andra studier belyst hur ögonproblem främst påverkar manliga astronauter.”

Hjälp mot åldrande

”Att övervaka de fysiska konsekvenserna av astronauters exponering för den fientliga rymdmiljön är avgörande för astronauternas hälsa, men kommer också att förbättra vår förståelse av mänsklig fysiologi, särskilt tack vare precisionsmedicin.», kommenterar han Michael A. Schmidt. Ur detta perspektiv experimenterar vi redan med användningen av ”digitala tvillingar” av astronauter, som är virtuella modeller som simulerar individuell fysiologi och gör det möjligt att förutsäga förändringar i hälsostatus och fysisk prestation under uppdrag i realtid, för att på så sätt förbättra motåtgärder och utveckla personliga interventionsstrategier.

Rymdmedicinen tar fortfarande sina första steg.Men den goda nyheten är att vi ligger ljusår före Precision Earth Medicine som många känner till det”, betonar Marianne Legato. ”Vårt uppdrag är att föra vår ”jordfamilj” till principerna för undersökning och medicinska ingrepp som använts för astronauter under de senaste 65 åren. Genom att använda de senaste innovationerna kommer vi att avsevärt kunna förbättra vår hälsa, prestanda och livslängd.”

”Rymdforskning – identifierar Marianne Legato – Det ger oss nya verktyg för att skapa personliga insatser om kost, fysisk aktivitet och mediciner för att förebygga funktionsnedsättningar. Men inte bara det: analys av biologiska prover på hår, saliv, luftvägskondensat, blod osv. Det hjälper oss också att förstå den molekylära grunden för mänsklig fysiologi. Att analysera människors förmåga att anpassa sig till extrema stressiga situationer utökar också vår kunskap om neuroplasticitet och de mekanismer som nervsystemet använder för att upprätthålla homeostas inför rymdens unika utmaningar. Att förhindra eller mildra dessa förändringar skulle vara ovärderligt för att öka livslängden och förbättra livskvaliteten på vår planet också.