ماهو طب رواد الفضاء؟

رحلة الفضاء هي واحدة من أقسى الظروف التي يواجهها البشر.  
كشفت التطورات في منهجيات Omics (الجينوميات ، وعلم النسخ ، والبروتيوميات ، وعلم الأيض) عن وجود اختلافات فريدة بين الأفراد.
يمكن تضخيم هذه الاختلافات في الظروف القاسية ، مثل رحلات الفضاء.
قد يسمح لنا الفهم الأفضل للاختلافات الفردية بتطوير حزم إجراءات مضادة مخصصة تعمل على تحسين سلامة وأداء كل رائد فضاء.
في هذا الاستعراض ، نستكشف دور "Omics" في تطوير قدرتنا على:
(1) وصف أكثر شمولاً للاستجابة البيولوجية للإنسان في الفضاء
(2) وصف الصفات الجزيئية لرواد الفضاء الأفراد التي تغير ملف تعريف المخاطر قبل دخول بيئة الفضاء
(3) نشر تقنيات Omics في تطوير الإجراءات المضادة الشخصية
(4) وضع تقييم شامل يستند إلى Omics ومنصة للتدابير المضادة التي ستوجه رحلة الإنسان إلى الفضاء في المستقبل.
في هذا المقال ، قمنا بتطوير مفهوم الطب الشخصي في رحلات الفضاء البشرية ، بهدف تعزيز سلامة رواد الفضاء وأدائهم.
نظرًا لأن المجال واسع ، فإننا نستكشف أمثلة مختارة حيث قد تؤثر الفردية البايوكيميائية بشكل كبير على تطوير الإجراءات المضادة.
وتشمل هذه المتغيرات الجينية والجزيئات الصغيرة المرتبطة بما يلي:
(1) استقلاب الأدوية العلاجية المستخدمة في الفضاء
(2) استقلاب واحد للكربون واستقرار الحمض النووي
(3) استقلاب الحديد ، الإجهاد التأكسدي والضرر ، واستقرار الحمض النووي
(4) تأثيرات المدخلات الأساسية (Mg و Zn) على إصلاح الحمض النووي.
من هذه الأمثلة ، يجب أن يكون بمثابة الأساس لطب وبحوث الفضاء ، واستكشاف الاعتبارات المنهجية للنهوض بهذا المجال ، ونقترح لماذا قد يصبح الطب الشخصي معيارًا لرعاية البشر في الفضاء.


حتى الآن ، تم تسجيل أكثر من 600 مدني للطيران إلى الفضاء على متن مركبات فضائية تجارية شبه مدارية (D. Durda ، اتصال شخصي ، 3 حزيران / يونيو 2013). هذا أكثر من 534 فردًا كانوا في مدار حول الأرض ، منذ أن بدأت رحلة الفضاء في الستينيات (NASA، NP-2005-01-001 JSC، NASA 2005، List of Space Travels by Name 2013). يوجد حاليًا خطط طموحة للقطاع الخاص لإرسال البشر إلى الفضاء للتعدين وغير ذلك من المساعي التجارية عالية المخاطر.

مع زيادة المشاركة في رحلات الفضاء يأتي التباين المتزايد في عدد الطيران ، والبعثات ذات المدة الطويلة ، والتعرض المطول لبيئة الإشعاع العالية خارج مدار الأرض المنخفض (BLEO). إن ملامح المخاطر المتغيرة للغاية ، إلى جانب الظروف العدائية غير المعتادة للفضاء ستجبرنا على تبني مناهج جديدة للعوامل البشرية تتناسب مع هذه المطالب.

على سبيل المثال ، أظهرت الأدلة الحديثة أن حوالي 20-25٪ من رواد الفضاء لفترات طويلة في محطة الفضاء الدولية (ISS) أصيبوا بمشاكل بصرية مستمرة بعد بعثات ذات أطوال متفاوتة ، خاصة تلك المهمات التي يزيد طولها عن 4 أشهر (سميث وآخرون 2012 ؛ زوارت) وآخرون 2012). مع هذه النتيجة ، يضطر المرء إلى اعتبار أن حساسيات فريدة قد توجد في المجموعة المتأثرة وأن المعرفة المسبقة بمثل هذه الحساسية تسمح بتطوير تدابير مضادة وقائية أو تكيفية. في الواقع ، هناك أدلة أولية على أن هذه المجموعة الفرعية من رواد الفضاء ربما تكون قد غيرت عملية أيض كربون واحدة ، مع خصائص جينية ومغذيات دقيقة ، والتي تفاقمت آثارها بسبب بيئة رحلات الفضاء.

من أجل الحفاظ على الأداء والسلامة وتعزيزهما في تطور رواد الفضاء وعالم الفضاء وسائحي الفضاء ، سيُضطر الطب الحيوي في الفضاء بشكل متزايد إلى فهم سمات المخاطر الفردية ووضع تدابير مضادة مصممة خصيصًا لكل مشارك على حدة.

هذا يقودنا بالضرورة نحو المجال الناشئ للطب الشخصي. يستخدم الطب المخصص معلومات حول جينات الشخص والبروتينات والمستقلبات في سياق نظامه الغذائي وتغذيته ونمط حياته وبيئته للوقاية من المرض وتشخيصه وعلاجه أو الوقاية منه. فيما يتعلق برحلة الفضاء ، يمكن للمرء أن يذكر أيضًا أن الطب الشخصي يستخدم معلومات حول جينات الشخص ونصوصه وبروتيناته ومستقلباته في سياق نظامه الغذائي وتغذيته ونمط حياته وبيئته لتحسين السلامة والأداء بما يتناسب مع المتطلبات لحالة فريدة أو موطن أو ملف تعريف مهمة.

اليوم وفي المستقبل ، ستمنحنا مناهج الطب الشخصي القدرة على تخصيص الإجراءات المضادة في محاولة لتحسين أداء وسلامة رواد الفضاء. هذا لا يهدف إلى تقييد مشاركة البعثة. على العكس من ذلك ، يركز النهج على فهم الملامح الفردية لرواد الفضاء وعلى تطوير تدابير مضادة تعمل على تحسين قدرة رائد الفضاء على المشاركة بأعلى مستوى وظيفي له أو لها.

في مجال رحلات الفضاء البشرية ، أصبح الطب الشخصي ممكنًا ، حيث أن التقدم في علم الجينوم ، وعلم النسخ ، والبروتيوميات ، وعلم الأيض ، والمعلوماتية الحيوية يتيح لنا القدرة على تمييز الملامح الفردية بتكلفة منخفضة ودقة عالية.بسبب قلة عدد الأفراد ، والمخاطر العالية لفشل المهمة ، والمطالب الشديدة للأفراد ، يمكن للمرء أن يجادل في أن رحلة الإنسان إلى الفضاء هي من بين أكثر البيئات وضوحًا لنشر الطب الشخصي.

حررت المقالة من قبل / مونيا محمد ابوالريش