Vesmír představuje pro lidský organismus ultimátní stres test. Vědci z University of California San Diego Sanford Stem Cell Institute, vedení Catrionou Jamieson, M.D., Ph.D., použili inovativní nanobioreaktor systému s AI-řízení na palubě několika zásobovacích misí SpaceX na ISS. Cílem bylo sledovat lidské hematopoietické kmenové a progenitorové buňky (HSPCs) až 45 dní v orbitu a zároveň mít kontrolní kulturu na Zemi.

Výsledky byly znepokojivé: vesmírné buňky ztrácely schopnost sebeobnovy, projevovala se u nich genetická nestabilita, zvýšené množství mutací spojovaných s leukemií i dalšími nemocemi, a telomery – ochranné čepičky na koncích chromozomů – se pod vlivem vesmírného prostředí zkracovaly rychleji než u buněk udržovaných na Zemi.

Jamieson shrnuje: „Vesmír je ultimátní stres test pro lidské tělo. Ukazuje, že mikrogavitace a kosmické záření mohou urychlit molekulární stárnutí krevních kmenových buněk“ – což je zásadní nejen pro přežití astronautů, ale i pro pochopení stárnutí a rakoviny na Zemi.

V rozšířených experimentech vědci použili fluorescenční reporter pro sledování buněčných cyklů v reálném čase a genomové analýzy – včetně RNA-seq – po návratu buněk na Zemi. Ukázalo se, že vesmírné buňky prožily vyšší buněčnou aktivitu, zkrácené telomery i mutace, které vytvářejí předpoklady pro klonální hematopoézu či leukemii.

Tato zrychlená forma stárnutí přináší unikátní model: za několik týdnů vyskytnou buňky změny, na které bychom museli na Zemi čekat desítky let. Vědci to nazývají cennou „biologickou zkrátkou“ pro gerontologii i onkologii. Vesmír tak může posloužit jako přírodní urychlovač stárnutí, umožňující test legitimusních protokolů a léčebných zásahů v kratším čase.

Studie staví na předchozích poznatcích z NASA Twins Study, kdy astronaut Scott Kelly strávil rok na ISS a po návratu se u něj objevily změny jako zkrácené telomery, ovšem většina se vrátila k normálu. Nový výzkum šel hlouběji – až na úroveň jednotlivých buněk – a poskytuje mechanismus i přesnější následky této expozice.

Díky spolupráci se Space Tango byly vytvořeny miniaturizované 3D biosenzorové nanobioreaktory, které kultivovaly lidské kmenové buňky v mikrogavitaci a monitorovaly je AI-kamerami. Platforma spojuje prostorový kultivační systém s real-time sledováním – technologicky mimořádný pokrok.

Další významná zjištění: virová aktivace, mitochondriální stres i imunitní signalizace naznačují, že buňky nejen stárnou, ale zvyšují i celkovou biologickou zranitelnost. Po návratu na Zemi byla část těchto efektů reverzibilní, pokud byly buňky umístěny do „mladého“ buněčného prostředí, což otevírá dveře potenciálním terapeutickým přístupům.

Kosmický výzkum nezřídka odhaluje víc, než naznačil samotný výlet – tímto se ukazuje, jak stres vesmíru nabízí zrychlený model stárnutí, který může urychlit vývoj léčby pro rakovinu, imunosenescenci a další onemocnění. Pro astronauty může být výsledek děsivý, ale pro medicínu na Zemi jde o příležitost: pochopit stárnutí rychleji, hlouběji a precizněji než kdy dřív. A možná to právě orbit, ne senzorium Earth-based, bude nakonec tím nejlepším laboratoří pro budoucí regenerativní medicínu.