1

رفتن به فضا فقط تجربه‌ای هیجان‌انگیز با مناظر شگفت‌انگیز و بی‌وزنی نیست. سفر فضایی، تأثیرات عمیقی بر بدن انسان دارد — به‌ویژه بر سیستم ایمنی. این حوزه جدید از پژوهش‌های فضایی، ایمنی‌شناسی فضایی (Astroimmunology) نام دارد و هدف آن درک تأثیرات پرواز فضایی بر توانایی بدن در مقابله با بیماری‌ها است.

دهه‌هاست که فضانوردان پس از بازگشت از فضا از مشکلات مختلفی مانند عفونت‌های تنفسی و حساسیت‌های پوستی گزارش داده‌اند. اما نکته نگران‌کننده‌تر این است که هر چه مدت اقامت در فضا بیشتر شود، این مشکلات نیز شدیدتر می‌شوند.

اختلال ایمنی در فضا: چرا بدن گیج می‌شود؟

زندگی در فضا بدن انسان را در معرض شرایطی غیرعادی قرار می‌دهد: نبود جاذبه، تابش مداوم پرتوهای کیهانی، اختلال در چرخه خواب و استرس ناشی از محیط بسته و فشرده. مجموع این عوامل باعث می‌شوند عملکرد سیستم ایمنی مختل شود و بدن نتواند به‌درستی با تهدیدهای میکروبی یا ویروسی مقابله کند.

تا همین چند سال پیش، دانشمندان فقط می‌دانستند که فضا روی ایمنی تأثیر دارد، اما دلیل دقیق آن مشخص نبود. اکنون، با تلاش تیم‌های علمی از ناسا، آژانس فضایی اروپا و چندین دانشگاه بزرگ، نقشه‌ای جامع از چگونگی تغییر سیستم ایمنی در شرایط فضایی ترسیم شده است.

تولد یک علم جدید: ایمنی‌شناسی فضایی

«آینده بشریت برای برخی، شامل زندگی در فضا یا در سیارات دوردست خواهد بود.» — دکتر دن واینر

دکتر دن واینر، نویسنده اصلی این پژوهش، می‌گوید هدف نهایی از ایجاد شاخه‌ای نو به نام ایمنی‌شناسی فضایی، یافتن راهکارهایی برای محافظت از سلامت انسان‌هایی است که در فراسوی زمین زندگی یا کار خواهند کرد.

این مطالعه مجموعه‌ای از داده‌ها را از مأموریت‌های مختلف گردآوری کرده است؛ از شبیه‌سازی‌های زمینی گرفته تا مأموریت‌های واقعی در ایستگاه فضایی بین‌المللی و حتی مأموریت خصوصی SpaceX Inspiration4.

همچنین داده‌های معروف «مطالعه دوقلوهای ناسا» نیز مورد بررسی قرار گرفتند؛ پژوهشی که در آن دو برادر دوقلو — یکی در فضا و دیگری روی زمین — به‌طور همزمان تحت مطالعه قرار گرفتند تا اثرات فضایی به‌دقت بررسی شود.

واینر توضیح می‌دهد: «در گذشته، داده‌های ایمنی انسان در فضا محدود به بررسی‌های ظاهری بود. ما می‌دانستیم سیستم ایمنی دچار اختلال می‌شود، اما دلیلش را نمی‌دانستیم. اکنون با استفاده از فناوری‌های چندامیکی (multiomics)، می‌توانیم مکانیزم‌های دقیق این اختلال را شناسایی کنیم.»

سلول‌هایی زیر فشار کیهانی

در این نقشه جدید، مشخص شده است که سیستم ایمنی فضانوردان در فضا تحت فشار دائمی قرار دارد. این استرس مزمن فقط به دلیل شرایط کاری نیست، بلکه تغییرات در میکروبیوم روده (باکتری‌های مفید بدن) نیز نقش مهمی دارد.

• باکتری‌های مفید روده ممکن است ترکیب خود را به‌صورت غیرقابل پیش‌بینی تغییر دهند.
• ویروس‌های خاموش در بدن می‌توانند دوباره فعال شوند و موجب بیماری شوند.
• سیستم ایمنی در سطح سلولی پاسخ‌های متفاوتی نسبت به روی زمین نشان می‌دهد.

به لطف ابزارهای پیشرفته مانند تحلیل چندامیکی، دانشمندان اکنون می‌توانند رفتار سلول‌های ایمنی را در کوچک‌ترین جزئیات بررسی کنند و بفهمند هر سلول چگونه در محیط بی‌وزنی واکنش نشان می‌دهد.

گام بعدی: تقویت سلامت انسان در فضا

هدف پژوهشگران فقط شناسایی مشکل نیست؛ آن‌ها به‌دنبال ارائه راهکارهای عملی نیز هستند. از جمله این راهکارها:

• پایش لحظه‌ای سیستم ایمنی فضانوردان در طول مأموریت‌ها
• توسعه واکسن‌های ویژه برای شرایط فضایی
• طراحی برنامه‌های شخصی‌سازی‌شده برای سلامت ایمنی
• استفاده از هوش مصنوعی برای شناسایی مواد مغذی مفید در شرایط بی‌وزنی

آزمایشگاه واینر اخیراً ترکیبی طبیعی به نام کوئرستین (Quercetin) را شناسایی کرده است که ممکن است به تنظیم عملکرد ایمنی در شرایط ریزگرانش کمک کند.

ماه، مریخ و چالش میکروب‌ها

پژوهش‌ها فقط به مدار زمین محدود نیست. دانشمندان در حال آماده‌سازی برای بررسی سلامت فضانوردان در ایستگاه‌های آینده قمری و مأموریت‌های مریخ هستند. یکی از بخش‌های کلیدی این تلاش‌ها، زیست‌بانک‌ها (Biobanking) است — ذخیره نمونه‌های زیستی فضانوردان برای بررسی تغییرات بلندمدت.

اما محیط‌های جدید، خطرات جدیدی نیز به‌همراه دارند. گرد و غبار مریخی، تابش شدیدتر و جاذبه کمتر می‌توانند رفتار سلول‌های ایمنی را به‌طور چشمگیری تغییر دهند.

«اکنون می‌توانیم دقیقاً ببینیم هر سلول ایمنی چگونه با شرایط فضایی و سیارات مختلف سازگار می‌شود. این دانش به ما کمک می‌کند تا مأموریت‌های آینده را ایمن‌تر کنیم.» — دکتر کریستوفر میسون

فصل تازه‌ای در پژوهش‌های فضایی

ایمنی‌شناسی فضایی تازه در ابتدای مسیر است، اما آینده‌ای روشن دارد. داده‌های جدیدی از سلامت فضانوردان در راه است و دانشمندان از همین حالا مشغول طراحی فناوری‌هایی هستند که نسل بعدی مسافران فضایی را ایمن‌تر سازند.

به گفته واینر: «این مطالعه می‌تواند به‌عنوان نقشه راهی برای پژوهش‌های آینده درباره یکی از حیاتی‌ترین سیستم‌های بدن در شرایط فضایی عمل کند. واقعاً دوران هیجان‌انگیزی برای علم فضا آغاز شده است.»

نتایج کامل این پژوهش در مجله Nature Reviews Immunology منتشر شده است.