Zemljina magnetosfera štiti nas od najštetnijih kozmičkih zraka koje bombardiraju naš planet, ali izvan ovog prirodnog štita astronauti su podvrgnuti zračenju stotinu puta jačem nego na razini mora.

Rizici zračenja nalaze se u centru pažnje istraživača Europske svemirske agencije ESA. Lani su organizirali i prvu 'ljetnu školu zračenja' na kojoj su okupili stručnjake pune novih ideja za istraživanje utjecaja svemirskog zračenja na ljude. Mladi istraživači morali su osmisliti biološke eksperimentie koji bi se izvodili na akceleratorima čestica ESA-inih partnera širom Europe.

Njemački student Emiliano Bolesani poradio je na patofiziološkom odgovoru srčanih stanica izloženih kozmičkom zračenju. Da bi to učinio, Emiliano je predložio korištenje matičnih stanica za rastuće strukture srčanog tkiva koje će se zatim smjestiti na akcelerator čestica GSI Helmholtz centra za istraživanje teških jona u njemačkom gradu Darmstadtu.

Novost ovog pristupa je rad s mikrotkivima srca koja oponašaju stanični sastav ljudskog srca.

Emiliano želi otkriti koja je vrsta stanica najosjetljivija na oštećenja zračenjem - kardiomiociti, endotelne stanice, stanice glatkih mišića ili fibroblasti - te identificirati kako utječu jedna na drugu. Podaci će pomoći stvoriti analitički model koji će predvidjeti kako će stanice uzajamno djelovati u zračenju.

'Nadam se da bi se sustav u budućnosti mogao koristiti i za ispitivanje molekula koje bi mogle spriječiti oštećenje stanica izloženih zračenju', kaže Emiliano.

Ovo istraživanje moglo imati izravne posljedice na ograničavanje neželjenih učinaka na kardiovaskularni sustav nakon radioterapije. Ta bi se strategija u budućnosti mogla proširiti i na druge organe i možda će pomoći u očuvanju zdravlja astronauta tijekom istraživanja dubokog svemira.

Za potrebe istraživanja uzeti su uzorci stanica s tijela astronauta prije i nakon svemirskog leta. Tkiva i organi izrasli iz stanica astronauta mogli bi se staviti pod snop akceleratora čestica kako bi se vidjela njihova reakcija na simulirano svemirsko zračenje.

Zbog različitih uzoraka vidjelo bi se što se događa sa stanicama i molekulama na individualnoj razini.

'Svatko od nas različito je osjetljiv na zračenje', objašnjava Emiliano, 'To je stvar radijacijske terapije jer može utjecati na efikasnost tretmana na Zemlji, ali i na astronaute izložene svemirskom zračenju.'

Ovaj eksperimet otvara i drugo pitanje: prilagođavaju li stanice tijekom svemirskog leta i 'pamte' li što je bilo nakon povratka na Zemlju; jesu li epigenetske i fiziološke promjene dugovječne? Odnosno, ostaje li svemirski let zapisan u našem DNK?

Kozmičko zračenje smatra se glavnim rizikom za ljudsko zdravlje prilikom istraživanja i eventualne kolonizacije Sunčevog sustava; članovi posade mogu biti izloženi različitim dozama i osobinama zračenja, što ugrožava kvalitet života i opstanak pojedinca.

Europska svemirska agencija ESA već godinama svemirsko zračenje istražuje na jedinom europskom GSI akceleratoru čestica u Darmstadtu. Upravo se gradi i FAIR, novi pogon s još više energije za simulaciju kozmičkih zraka.