Dự án do các nhà nghiên cứu tại Đại học Queens University Belfast dẫn đầu đang tìm hiểu cách giảm hoạt động trao đổi chất ở cá ngựa vằn để tăng cường khả năng bảo vệ trước bức xạ và có thể áp dụng với con người trong hành trình lên sao Hỏa.
"Trạng thái sững sờ" (torpor) - mà ngủ đông là một ví dụ - là tình trạng được tìm thấy ở nhiều loài như một phương tiện để bảo vệ chúng trong thời kỳ khan hiếm thức ăn và nhiệt độ môi trường thấp. Các nhà nghiên cứu tin rằng việc tái tạo chế độ ngủ đông cũng có thể bảo vệ các phi hành gia chống lại các điều kiện khắc nghiệt của chuyến bay vũ trụ, bao gồm những thách thức khi lên sao Hoả như tiếp xúc với bức xạ, hao mòn xương và cơ, lão hóa nhanh và các vấn đề về mạch máu.
“NASA có kế hoạch quay trở lại Mặt trăng và lên sao Hỏa trong những năm tới. Những tiến bộ công nghệ gần đây đã giúp việc du hành vũ trụ trở nên dễ tiếp cận hơn, tuy nhiên, du hành vũ trụ trong thời gian dài cực kỳ bất lợi cho sức khỏe con người” - giáo sư Gary Hardiman, nhà nghiên cứu từ Viện An ninh Lương thực Toàn cầu (IGFS) tại Queen’s, cho biết trong một thông cáo báo chí.
“Chúng tôi bắt đầu xác định xem liệu trạng thái sững sờ có phải là biện pháp đối phó khả thi đối với tác hại của các chuyến bay vào vũ trụ hay không. Nếu con người có thể tái tạo mô hình ngủ đông tương tự mà chúng ta đã quan sát thấy ở cá ngựa vằn, thì điều đó có thể làm tăng cơ hội để con người du hành vũ trụ. Chế độ ngủ đông sẽ làm giảm chức năng hoạt động của não, giảm căng thẳng tâm lý. Sự thay đổi của việc trao đổi chất sẽ khiến cơ thể ngừng đòi hỏi thức ăn, ôxy hoặc nước và có khả năng sẽ bảo vệ cơ bắp khỏi bị hao mòn do tác động của bức xạ và vi trọng lực” - giáo sư Hardiman nói thêm.
Để tiến hành nghiên cứu, các nhà khoa học đã cho một nhóm cá ngựa vằn tiếp xúc với mức độ phóng xạ tương tự như những gì sẽ trải qua trong hành trình 6 tháng tới sao Hỏa. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng điều này gây ra các dấu hiệu căng thẳng ôxy, hormone và ngừng chu kỳ tế bào của cá ngựa vằn.
Cùng lúc, các nhà nghiên cứu cho nhóm cá ngựa vằn khác vào "trạng thái sững sờ", sau đó cho chúng tiếp xúc với cùng một liều lượng bức xạ và phân tích các kiểu biểu hiện gene để đánh giá tác dụng bảo vệ trong trạng thái không hoạt động thể chất hoặc tinh thần này. Kết quả cho thấy "trạng thái sững sờ" làm giảm tỷ lệ trao đổi chất trong cá ngựa vằn và tạo ra hiệu ứng bảo vệ chống lại tác hại của bức xạ.
Thomas Cahill, nghiên cứu sinh tiến sĩ từ IGFS nói: "Nghiên cứu này cho thấy việc giảm tỷ lệ trao đổi chất có thể bảo vệ khỏi phơi nhiễm bức xạ và có thể giúp con người đạt được trạng thái ngủ đông tương tự, giảm thiểu thách thức mà họ hiện phải đối mặt khi bay vào vũ trụ".
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí MDPI Cells.
