Wetenschappers proberen momenteel te ontrafelen hoe de organisatie en de uiteindelijke functie van het menselijk DNA veranderen onder invloed van microzwaartekracht. Het doel van dit onderzoek is om de genetische risico's die gepaard gaan met langdurige verblijven in de ruimte beter in kaart te brengen en te beperken.
Hoewel de fysieke gevolgen van ruimtevaart al decennia bekend zijn, blijven de onderliggende genetische processen grotendeels een mysterie. Een onderzoeksteam van het Center for Soft Matter Research aan de New York University (NYU) richt zich specifiek op de vraag hoe het menselijke genoom reageert wanneer de constante kracht van de zwaartekracht wegvalt. Volgens universetoday.com probeert het team te begrijpen welke rol zwaartekracht speelt in de organisatie van het genoom, waarbij het essentieel is om deze factor volledig te elimineren om zuivere resultaten te verkrijgen.
Op aarde oefent de zwaartekracht een permanente mechanische druk uit op alle biologische structuren, tot op het niveau van de mitochondriën. Het menselijk genoom is een complex systeem waarbij een DNA-sequentie van ongeveer twee meter lang extreem compact is verpakt in een celkern van slechts 10 micrometer. De manier waarop dit DNA is georganiseerd, is direct verbonden met de werking van de genen. Wanneer er fouten ontstaan in deze fysieke organisatie, kan dit leiden tot ernstige medische problemen, waaronder kanker of diverse ontwikkelingsstoornissen.
De noodzaak voor dit type onderzoek wordt onderstreept door ervaringen van astronauten aan boord van het International Space Station (ISS). Langdurige missies leiden vaak tot aanzienlijke fysiologische achteruitgang, zoals spieratrofie, een afname van de botdichtheid en visuele problemen. Ook het centraal zenuwstelsel en het cardiovasculaire systeem vertonen reacties op de gewichtloze omgeving. Een bekend voorbeeld hiervan is de 'Twins Study' van NASA, waarbij de identieke tweelingen Scott en Mark Kelly werden vergeleken. Scott verbleef een jaar in de ruimte, terwijl Mark op aarde bleef. Deze studie leverde bewijs dat microzwaartekracht genetische veranderingen teweegbrengt, hoewel de volledige reikwijdte hiervan nog niet volledig is begrepen.
Om deze processen beter te bestuderen, maken de onderzoekers van de NYU gebruik van innovatieve technieken om een omgeving van microzwaartekracht na te bootsen. Alexandra Zidovska, associate professor aan de Department of Physics van de New York University, stelt dat het wegnemen van de mechanische stress van de aarde de enige manier is om de fundamentele rol van zwaartekracht binnen de celstructuur bloot te leggen. Door deze mechanismen te doorgronden, hopen wetenschappers strategieën te vinden om de negatieve effecten van ruimtevluchten op het menselijk lichaam te verzachten.
Hoewel aanvullende details over dit specifieke project op dit moment niet beschikbaar zijn via platforms zoals researchportal.be, benadrukt de publicatie van de resultaten hoe cruciaal dit onderzoek is voor de toekomst van de menselijke exploratie van het heelal. Het begrijpen van de interactie tussen fysieke krachten en genetische expressie is een noodzakelijke stap voor veilige, langdurige reizen buiten de atmosfeer van de aarde.