Les astronautes de la mission Mars vont-ils développer une leucémie à partir de leur voyage vers la planète rouge? Cela peut sembler une question étrange, mais des études financées par la NASA examinent toutes sortes de choses en préparation de ce qui pourrait être un autre grand pas pour l’humanité – un voyage habité sur le Mars. Le voyage avec un équipage d’êtres humains peut commencer dès les années 2030. Il y a différentes phases de ce projet capital, et la planification et la recherche ont déjà commencé.
Vous pouvez voir tous les plans, y compris les trois différentes phases d’exploration, sur le site "Journey to Mars Overview" de la NASA.
La mission habitée vers Mars comporte de nombreux dangers, certains connus et d’autres peut-être inconnus. L’une des préoccupations des futurs voyageurs est l’impact des rayonnements dans l’espace lointain sur la santé humaine. Dans une nouvelle étude financée par la NASA, les chercheurs ont découvert que les radiations dans l’espace lointain peuvent augmenter le risque de leucémie chez les astronautes, provoqués par des modifications des cellules souches vitales dans la moelle osseuse qui donnent naissance à toutes les nouvelles cellules sanguines.
Rayonnement dû aux rayons X et aux tomodensitogrammes
L’exposition aux radiations comporte le potentiel de nuire. Il y a des rayonnements ionisants et des rayonnements non ionisants.
Alors que les rayonnements non ionisants, comme les rayons UV du soleil, peuvent être dommageables, vous pouvez généralement vous protéger facilement contre ce type de rayonnement. Le rayonnement ionisant est plus difficile à éviter. Le rayonnement ionisant peut se déplacer à travers les substances et changer la charge des atomes dans le matériau environnant.
Les particules associées aux rayonnements ionisants dans l’espace proviennent de particules de courroie de rayonnement piégées (courroies de Van Allen), de rayons cosmiques et de particules solaires.
Dans le cas des rayonnements utilisés pour «traiter» le cancer, les avantages des rayonnements ionisants thérapeutiques (tuer les cellules cancéreuses) sont évalués par rapport aux risques d’une telle exposition, tels que les complications à court et à long terme, y compris l’émergence d’une malignité des années plus tard. De même, l’exposition aux radiations dans les rayons X et les tomodensitogrammes n’est pas prise à la légère, car les expositions cumulatives et inutiles au rayonnement médical et diagnostique peuvent également ajouter au risque de malignité à vie d’une personne. Rayonnement des rayons cosmiques galactiques
La radiation est essentiellement une énergie qui se déplace, et les rayons cosmiques galactiques (GCR) sont une forme de rayonnement qui présente un grand intérêt en ce qui concerne le voyage dans l’espace. Les GCR proviennent principalement de l’extérieur de notre système solaire, mais généralement à l’intérieur de notre galaxie de la Voie Lactée. Les GCR sont essentiellement des ions lourds et de haute énergie d’éléments dont tous les électrons ont été emportés alors qu’ils traversaient la galaxie à presque la vitesse de la lumière.
Le rayonnement de l’espace profond est différent de ce que nous expérimentons à la surface de la Terre – ou même en orbite terrestre basse – parce qu’il y a beaucoup plus de «trafic» de rayons cosmiques galactiques de haute énergie, en plus des rayonnements solaires et des ceintures de radiation qui sont plus proches de la maison. La Terre possède des ceintures de radiation appelées ceintures de Van Allen qui s’étendent sur environ 1.000 à 60.000 kilomètres au-dessus de la surface.
Le champ magnétique de la Terre dévie le rayonnement et protège l’atmosphère de la Terre contre la destruction, mais une mission sur Mars nécessite un voyage dans l’espace profond. Qui plus est, Mars a perdu son champ magnétique il y a des milliards d’années, donc pour les humains qui finissent par mettre le pied sur la planète rouge, il n’y aura pas de telle protection qui les attend. La NASA est consciente de ces dangers et travaille sur des solutions possibles. Les scientifiques de la NASA ont même évoqué la possibilité de créer un champ magnétique artificiel autour de Mars pour protéger les futures missions. Qu’est-ce que les rayons cosmiques galactiques peuvent faire aux humains?
L’impact des rayonnements sur les humains dans l’espace est examiné de plusieurs façons, et ce n’est pas seulement la leucémie et la malignité qui inquiètent les scientifiques. La NASA mène également des études sur les astronautes dans l’espace, comment ces expositions pourraient affecter la cognition et le comportement, et comment les gènes réagissent aux rayonnements – et plus précisément, quels gènes sont activés et quels gènes sont désactivés par ces expositions.
La vie sur Mars pourrait apporter un risque accru de leucémie, selon les données recueillies par une équipe de recherche du Wake Forest Baptist Medical Center. Le groupe a étudié les effets potentiels du rayonnement spatial profond spécifiquement sur les cellules souches hématopoïétiques humaines (CSH). Les cellules souches hématopoïétiques sont en réalité les mêmes cellules souches dont vous avez peut-être entendu parler et qui sont utilisées comme traitement du cancer dans certains cas.
Quand un patient a de fortes doses de chimiothérapie prévues pour tuer les cellules cancéreuses, la chimiothérapie peut également faire des ravages sur les cellules souches. Pour cette raison, des greffes de moelle osseuse, ou des greffes de cellules souches hématopoïétiques, peuvent être réalisées pour augmenter la capacité du patient à prendre un nouveau départ avec de nouvelles cellules hématopoïétiques saines. Ce sont les mêmes cellules hématopoïétiques dans votre moelle osseuse qui produisent toutes vos nouvelles cellules sanguines comme les anciennes. Les cellules matures dans le sang comprennent les globules rouges qui transportent l’oxygène de vos poumons vers le reste de votre corps, mais aussi les globules blancs qui aident à combattre l’infection et la malignité.
L’équipe de Wake Forest a prélevé ces CSH hématophages chez des donneurs sains âgés de 30 à 55 ans et les a exposés à des radiations simulées et à des GCR comme les rayons attendus pour bombarder les astronautes lors d’une mission sur Mars. Ils ont ensuite analysé les cellules du laboratoire et constaté que le rayonnement affectait les cellules au niveau des cellules souches, provoquant des mutations dans les gènes qui affectaient leur capacité à se développer en cellules sanguines matures. L’exposition aux radiations a réduit la capacité des cellules souches à produire presque tous les types de cellules sanguines, et leur capacité à fabriquer de nouvelles cellules a souvent été réduite de 60 à 80%, selon Christopher Porada, un chercheur principal du projet. Ce que les patients atteints de cancer du sang savent déjà, c’est que la diminution des globules rouges peut causer l’anémie, avec des symptômes tels que la fatigue, la faiblesse, l’essoufflement et une faible tolérance à l’effort. La réduction des globules blancs peut réduire les défenses immunitaires du corps, augmentant la susceptibilité à l’infection. Et la réduction des plaquettes peut rendre une personne plus sujette à des problèmes de coagulation et de saignement, avec des ecchymoses ou des saignements anormaux.
Utiliser les souris pour en savoir un peu plus
Souvent, dans la recherche médicale, les résultats qui semblent valables en laboratoire ne peuvent être reproduits ou vérifiés quand cela est important, chez un être humain réel et vivant – ou une souris pour commencer. Pour tenter de mieux comprendre comment l’exposition aux rayonnements pourrait se présenter chez un être vivant, l’équipe de Wake Forest a transplanté les CSH irradiées par GCR chez la souris.
Les souris ont développé une leucémie lymphoblastique aiguë à cellules T. L’équipe a décrit ceci comme la première démonstration que le rayonnement de l’espace profond peut augmenter le risque de leucémie chez les humains. Leu Les leucémies lymphoblastiques aiguës à cellules T (LLA-T) sont des cancers du sang agressifs résultant des changements malins dans les cellules qui donnent naissance aux lymphocytes T, ou des globules blancs appelés lymphocytes T. T-ALL compte pour 10 à 15% des enfants TO et 25% des adultes. Les patients atteints de T-ALL ont souvent une moelle osseuse qui s’est emballée avec des lymphoblastes T immatures, ainsi qu’un nombre élevé de globules blancs, des tumeurs dans la région thoracique et une atteinte fréquente du système nerveux central au moment du diagnostic. Les taux de guérison de plus de 75 pour cent chez les enfants et d’environ 50 pour cent chez les adultes ont été observés avec cette maladie.
Bilan de l’étude sur la souris
Les résultats des chercheurs ont permis de conclure que deux effets différents du rayonnement pouvaient avoir été à l’origine de l’apparition de la leucémie. Premièrement, ils ont découvert que les dommages génétiques aux CSH pouvaient mener directement au développement de la leucémie. Deuxièmement, les rayonnements ont également entravé la capacité des CSH à fabriquer de nouvelles cellules T et B, qui sont toutes deux des globules blancs qui peuvent être impliqués dans la lutte contre les envahisseurs étrangers comme les bactéries, mais aussi les cellules tumorales. Ainsi, non seulement vous avez les changements génétiques dans les cellules souches qui peuvent mener à la leucémie, mais vous avez également un système immunitaire altéré en ce qui concerne sa capacité à éliminer les cellules malignes qui résultent des mutations induites par les radiations.
