Sel Punca Manusia Jadi Cepat Tua di Luar Angkasa

SEBUAH studi baru menemukan bahwa sel punca (stem cells) manusia menjadi usang dan menua jauh lebih cepat di luar angkasa. Hal ini menjadi masalah masalah bagi siapa pun yang ingin melakukan perjalanan jauh melintasi tata surya di masa depan terutama dalam perjalanan untuk kehidupan di Mars.

Para ilmuwan menggunakan kecerdasan buatan (artificial intelligence/AI) untuk melacak perubahan pada sel punca yang dikirim oleh misi pasokan ulang SpaceX ke Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS). Di luar angkasa, sel punca kehilangan sebagian kemampuannya untuk menghasilkan sel baru, menjadi lebih rentan terhadap kerusakan DNA, dan menua lebih cepat, menurut pernyataan yang dirilis oleh para peneliti.

Temuan studi ini, yang diterbitkan pada 4 September di jurnal Cell Stem Cell, didasarkan pada penelitian kesehatan luar angkasa sebelumnya yang menyoroti tantangan menempatkan manusia di luar angkasa untuk jangka waktu yang lama sesuatu yang harus diatasi umat manusia jika ingin menjajah planet lain seperti Mars.

“Luar angkasa adalah ujian stres tertinggi bagi tubuh manusia,” ujar rekan penulis studi Catriona Jamieson, direktur Sanford Stem Cell Institute dan profesor kedokteran di University of California, San Diego, dalam pernyataan tersebut, dikutip dari Science Daily.

“Temuan ini sangat penting karena menunjukkan bahwa pemicu stres di luar angkasa seperti gravitasi mikro dan radiasi galaksi kosmik dapat mempercepat penuaan molekuler sel punca darah,” paparnya.

Tubuh manusia tidak diciptakan untuk luar angkasa. Di atas sana, spesies manusia terpapar tekanan lingkungan yang sangat berbeda. Dua pemicu stres yang perlu diperhatikan dan berbahaya adalah gravitasi mikro dan radiasi kosmik yang nyaris tanpa bobot partikel subatomik kecil yang melesat di luar angkasa.

Penelitian sebelumnya telah mendokumentasikan bahwa manusia mengalami berbagai dampak buruk kesehatan di luar angkasa. Misalnya, sebuah studi tahun 2022 menemukan bahwa para astronaut menderita pengeroposan tulang selama puluhan tahun karena menghabiskan lebih dari enam bulan di orbit.

Para ilmuwan bahkan berpendapat bahwa kolonisasi Mars mungkin memerlukan beberapa modifikasi DNA untuk memastikan tubuh manusia dapat bertahan hidup di luar planet asal manusia berada yaitu Bumi.

Dalam studi baru ini, para peneliti mengamati sel punca dan progenitor hematopoietik, atau HSPC. Sel-sel ini mengatur kesehatan sistem imun dan pengawasan imun terhadap kanker. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa paparan gayaberat mikro dapat memengaruhi perubahan imun dan metabolisme, tetapi belum menunjukkan bagaimana waktu di luar angkasa memengaruhi integritas molekuler dan kapasitas fungsional HSPC, menurut studi tersebut.

Tim peneliti memperoleh sel manusia dari sumsum tulang individu yang menyetujui prosedur penggantian pinggul sebelum menumbuhkan sel tersebut dalam nanobioreaktor, sejenis wadah yang dapat memfasilitasi reaksi biologis. Para peneliti melakukan eksperimen mereka di Bumi dan dalam empat misi ke ISS.

Dengan menggunakan alat pencitraan bertenaga AI untuk memantau aktivitas sel, para ilmuwan menemukan bahwa perubahan sel dalam sampel luar angkasa serupa dengan yang terlihat pada penuaan sel normal di Bumi, namun terjadi pada tingkat yang lebih cepat.

Misalnya, sel-sel tersebut lebih aktif daripada biasanya dan kehilangan kemampuan untuk beristirahat dan pulih. Para peneliti juga mengamati lebih banyak aktivitas di bagian “genom gelap” wilayah genom yang kurang dipahami yang terkait dengan respons stres dan penuaan, menurut studi tersebut.

Meskipun temuan studi ini menggambarkan gambaran yang suram bagi perjalanan luar angkasa jangka panjang. Namun ada sisi baiknya, kerusakan yang terlihat pada sel mulai pulih ketika ditempatkan di lingkungan jaringan muda yang sehat. Pemulihan ini menunjukkan bahwa peremajaan sel yang menua mungkin dapat dilakukan, menurut pernyataan tersebut.

Perubahan sel dan percepatan penuaan yang didokumentasikan dalam studi baru ini dapat membantu para peneliti melindungi para astronaut yang menghabiskan waktu di luar angkasa dengan lebih baik, serta orang-orang yang menua dalam kondisi normal di Bumi.