เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์ทำการศึกษาบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) เพื่อตรวจสอบผลกระทบของการใช้ชีวิตในอวกาศต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก นอกเหนือจากการแผ่รังสีในระดับสูงแล้วยังมีความกังวลว่าการได้รับแรงโน้มถ่วงในระยะยาวอาจทำให้เกิดการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม การทำความเข้าใจกับสิ่งเหล่านี้และการหามาตรการตอบโต้นั้นเป็นสิ่งจำเป็นหากมนุษยชาติจะต้องเป็นสายพันธุ์ที่มีพื้นที่อย่างแท้จริง
น่าสนใจมากเมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมนักวิจัยจาก Northwestern University ได้ทำการศึกษาเกี่ยวกับแบคทีเรียที่อยู่บนสถานีอวกาศนานาชาติ ตรงกันข้ามกับสิ่งที่หลายคนสงสัยแบคทีเรียไม่ได้กลายพันธุ์เป็นสายพันธุ์ที่ดื้อยา แต่กลับกลายเป็นว่าจะปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ผลลัพธ์เหล่านี้มีความสำคัญเมื่อทำความเข้าใจว่าสิ่งมีชีวิตจะปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่เครียดของพื้นที่
การศึกษาที่อธิบายการค้นพบของทีมเมื่อไม่นานมานี้ปรากฏใน mSystemsวารสารวิทยาศาสตร์ที่ตีพิมพ์โดย สังคมอเมริกันสำหรับจุลชีววิทยา การศึกษานำโดย Erica Hartmann ผู้ช่วยศาสตราจารย์กับภาควิชาวิศวกรรมโยธาและสิ่งแวดล้อม (DCEE) ที่ NWU และรวมถึงนักวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาและปริญญาเอก DCEE หลายคนและ Sarah Castro-Wallace ของ NASA Johnson Space Center
การศึกษาเช่นนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับภารกิจที่วางแผนไว้สำหรับอนาคตอันใกล้ซึ่งรวมถึงแผนการขององค์การนาซ่าในการปรับปรุงภารกิจใหม่สู่พื้นผิวดวงจันทร์และภารกิจที่นำเสนอไปยังดาวอังคาร ยิ่งไปกว่านั้นจีนรัสเซียและอินเดียกำลังวางแผนส่งมนุษย์อวกาศไปยังดวงจันทร์ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า ดังที่ศาสตราจารย์ Hartmann อธิบายไว้ในแถลงการณ์ของ NWU:
“ มีการเก็งกำไรมากมายเกี่ยวกับรังสีจุลภาคและการขาดการระบายอากาศและสิ่งที่อาจส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตรวมถึงแบคทีเรีย สิ่งเหล่านี้เป็นเงื่อนไขที่เครียดและรุนแรง สภาพแวดล้อมที่เลือกสำหรับ superbugs เพราะพวกเขามีข้อได้เปรียบ? คำตอบดูเหมือนจะเป็น "ไม่"
เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขา Hartmann และผู้ร่วมงานของเธอได้ปรึกษาข้อมูลจากศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (NCBI) ซึ่งเก็บข้อมูลถาวรเกี่ยวกับการทดลองทางจุลชีพที่ดำเนินการบนสถานีอวกาศนานาชาติ โดยเฉพาะพวกเขาประเมินว่าแบคทีเรียสายพันธุ์ Staphylococcus aureus และ Bacillus cereus เติบโตในอวกาศได้อย่างไร
อดีตถูกพบบนผิวหนังของมนุษย์และมีสายพันธุ์ MRSA ที่ดื้อต่อยาซึ่งทำให้เกิดการติดเชื้อที่ยากต่อการรักษาหลายอย่างในมนุษย์ หลังมีชีวิตอยู่ในดินและมีผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์เพียงเล็กน้อย แต่ยังคงให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์บนพื้นดินเมื่อถูกนำออกจากเขตความสะดวกสบายและอยู่ภายใต้เงื่อนไขที่ไม่คุ้นเคยของอวกาศ
“ แบคทีเรียที่อาศัยอยู่บนผิวหนังมีความสุขมากที่นั่น” Hartmann กล่าว “ ผิวของคุณอบอุ่นและมีน้ำมันและสารเคมีอินทรีย์ที่แบคทีเรียชอบ เมื่อคุณกำจัดแบคทีเรียเหล่านี้พวกเขาพบว่าตัวเองอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันมาก พื้นผิวของอาคารเย็นและแห้งแล้งซึ่งก่อให้เกิดความเครียดอย่างมากสำหรับแบคทีเรียบางตัว”
เมื่อทีมเปรียบเทียบว่าสายพันธุ์เหล่านี้เติบโตบนสถานีอวกาศนานาชาติอย่างไรกับการเติบโตของสายพันธุ์เดียวกันบนโลก สิ่งที่พวกเขาพบคือแบคทีเรียที่อาศัยอยู่ในสถานีอวกาศนานาชาติกลายพันธุ์เพื่อปรับให้เข้ากับสภาพท้องถิ่นเลือกยีนที่ได้เปรียบเพื่อให้สามารถให้อาหารเจริญเติบโตและทำงานได้ในสภาวะไร้น้ำหนักและเมื่อสัมผัสกับรังสีในระดับที่สูงขึ้น
Ryan Blaustein เพื่อนหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการของ Hartmann ซึ่งเป็นผู้เขียนคนแรกในการศึกษาระบุว่านี่เป็นผลที่น่าประหลาดใจ “ จากการวิเคราะห์จีโนมดูเหมือนว่าแบคทีเรียกำลังปรับตัวให้เข้ากับชีวิต - ไม่พัฒนาเพื่อทำให้เกิดโรค” เขากล่าว “ เราไม่เห็นอะไรเป็นพิเศษเกี่ยวกับการดื้อยาปฏิชีวนะหรือเชื้อไวรัสในแบคทีเรียของสถานีอวกาศ”
นี่เป็นข่าวดีสำหรับนักบินอวกาศในอนาคตไม่ต้องพูดถึงผู้ที่หวังจะมีส่วนร่วมในอุตสาหกรรมการท่องเที่ยวอวกาศที่กำลังเติบโต ในทั้งสองกรณีลูกเรือถูกบังคับให้มีชีวิตทำงานและโดยทั่วไปเวลาผ่านไปในแคปซูลขนาดเล็กหรือโมดูลที่ไม่มีการระบายอากาศและอากาศไหลเวียนเป็นเวลานาน
เมื่อได้รับความเสี่ยงต่อสุขภาพการรู้ว่าแบคทีเรียบนบกจะไม่กลายพันธุ์เป็นซุปเปอร์เชื้อโรคที่ต้านทานต่อยาปฏิชีวนะได้ดียิ่งขึ้น แน่นอนว่าอาร์ตมันน์และเพื่อนร่วมงานของเธอยังเน้นย้ำว่าการศึกษานี้ไม่ได้หมายความว่าเชื้อโรคไม่สามารถแพร่ขยายได้เมื่อพวกเขาเข้าไปในยานอวกาศหรือบนสถานีอวกาศ:
“ ทุกที่ที่คุณไปคุณเอาจุลินทรีย์มาด้วย นักบินอวกาศเป็นคนที่มีสุขภาพดีเหลือเกิน แต่เมื่อเราพูดถึงการขยายการบินอวกาศไปยังนักท่องเที่ยวที่ไม่ตรงกับเกณฑ์นักบินอวกาศเราไม่ทราบว่าจะเกิดอะไรขึ้น เราไม่สามารถพูดได้ว่าถ้าคุณทำให้ใครบางคนติดเชื้อในฟองสบู่ในอวกาศมันจะไม่ถูกส่งต่อไปยังคนอื่น มันเหมือนเมื่อมีคนไอบนเครื่องบินและทุกคนจะป่วย”
เช่นเคยการสำรวจอวกาศก่อให้เกิดความเสี่ยงมากมายและโอกาสในการส่งนักบินอวกาศในการเดินทางไกลหรือนักท่องเที่ยวสู่อวกาศเป็นความท้าทายมากมาย โชคดีที่เรามีงานวิจัยหลายทศวรรษที่ต้องพึ่งพาและมีการทดลองที่ล้ำสมัยมากมายเพื่อช่วยให้เราทราบก่อนวันนั้นจะมาถึง
การศึกษาครั้งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยการสนับสนุนจากกองทุนผู้นำเซิลร์และสถาบันสุขภาพแห่งชาติ (NIH)
