دو برادر دوقلو را كه يكي فضانورد است و ديگري يك شغل عادي دارد، در نظر بگيريد. پس از گذشت ساليان متمادي زماني كه هر دو به خانه برمي گردند، در كمال تعجب، برادر فضانورد جوان تر از ديگري به نظر مي رسد. اين همان معماي دوقلوهاي «آلبرت اينشتين» است. هرچند ممكن است عجيب به نظر برسد، اما طبق نظريه نسبيت «اينشتين» كاملاً درست است. تئوري نسبيت به ما مي گويد كه با سريع تر شدن سرعت حركت در فضا، سرعت پيشروي زمان كندتر مي شود، بنابراين به نظر مي رسد سفر به فضا، روش مناسبي براي جوان ماندن باشد.
يك نظر مخالف
به تازگي برخي از محققان به نتايجي مغاير با نظريه فوق دست يافتند و معتقدند سفر به فضا، تاثيري كاملاً برعكس دارد و حتي ممكن است انسان را به پيري زودرس دچار كند. «فرانك كوچينوتا» از دانشمندان برجسته ناسا در زمينه تشعشعات در مركز فضايي جانسون، در اين باره مي گويد: «مشكل نظريه اينشتين اين است كه ما نمي توانيم تشعشعات فضايي و روند طبيعي گذر عمر را در علم بيولوژي بگنجانيم.» وي در ادامه مي افزايد: «حركت در فضا امكان نفوذ اشعه به داخل كروموزوم هاي شخص را ايجاد مي كند، اين عمل ممكن است به تلومرها (سرپوش مولكولي كوچكي در انتهاي DNA) آسيب برساند. با بازگشت به زمين، فقدان تلومرها ارتباط مستقيم با سالخوردگي پيدا مي كند.»
تاكنون تاثير ايستگاه هاي فضايي و شاتل ها بر فضانوردان، البته در صورت وجود، بسيار اندك بوده: اين فضانوردان دائماً درون ميدان مغناطيسي محافظ زمين (كه باعث انحراف اشعه ها مي شود) در گردش اند.
تجارب واقعي
ناسا در نظر دارد فضانوردان را در سال 2018، براي بازگشت به ماه و نهايتاً سفر به مريخ، به خارج از اين حلقه محافظ بفرستد. در چنين ماموريت هايي فضانوردان هفته ها يا ماه هاي متوالي در معرض اشعه خواهند بود. ناسا بسيار مشتاق است كه بداند آيا خطر «پيري در اثر اشعه» واقعاً وجود دارد يا خير و در صورت مثبت بودن نتيجه، به فكر چگونگي حل اين مشكل باشد.
طبق اظهارات «جري شي» دانشمند سلول شناس مركز پزشكي دانشگاه تگزاس، دانشمندان به تازگي درگير اين سوال شده اند. درحقيقت در حال حاضر اطلاعات علمي دانشمندان در زمينه ارتباط بين تابش اشعه ها و از بين رفتن تلومرها بسيار محدود است، اما اخيراً با حمايت هاي ناسا مشغول بررسي مورد مذكور هستند. نتايج چنين تحقيقاتي براي همگان (چه روي زمين و چه در فضا) مفيد خواهد بود.
عملكرد فيوزمانند تلومرها در سلول
تلومرها مانند فيوز يك بمب ساعتي به صورت شاخه هاي بلندي از DNA ها هستند كه هر بار با تقسيم سلولي كوتاه مي شوند. زماني كه تلومرها بيش از حد كوتاه شوند، عمر آن سلول به اتمام رسيده و ديگر قادر به تقسيم شدن نيست، اين مرحله به عنوان «پيري در اثر تكرار» شناخته شده است. اگر چنين فيوزي در داخل هر سلول بدن انسان موجود نباشد، سلول ها قادر به ادامه رشد و تقسيم نامحدود نيستند. در واقع دانشمندان بر اين باورند كه به علت وجود تلومرهاست كه اكثر سلول هاي بدن انسان مي توانند تنها 50 تا 100 بار تقسيم سلولي انجام دهند.
يكي از تئوري هايي كه به تازگي درباره پيري زودرس مطرح شده است، مي گويد: «به مجرد اينكه سلول هاي بدن افراد با محدوديت تحميل شده از طرف تلومرها مواجه مي شوند، كمبود سلول هاي جديد و تازه باعث بروز علائم پيري مانند چروكيدگي پوست، افتادگي اندام ها و نهايتاً ضعيف شدن سيستم ايمني بدن مي شوند.»
تحقيقات جديدي كه توسط «كوچينوتا» و همكارانش انجام شده است، نشان مي دهد تشعشعات حاصله از «هسته هاي فلزي» (كه جزء اصلي هر اشعه است) به طور قطع به تلومرهاي سلول هاي بدن انسان آسيب مي رساند. به منظور اثبات اين قضيه، آنها نوع به خصوصي از سلول هاي خون انسان به نام «لنفوسيت» را در آزمايشگاه در معرض هر دو اشعه گاما و اشعه فلزي قرار دادند. «كوچينوتا» در اين باره اظهار داشته: «ما به نتايج شگفت آوري در اين باره دست يافتيم. اشعه فلزي بيش از اشعه گاما در تخريب تلومرها موثر است، اين تفاوت ممكن است به دليل فضاي وسيع تري باشد كه اشعه فلزي را تحت الشعاع قرار مي دهد.» به هر حال اگر دانشمندان تشخيص دهند كه كدام نوع اشعه بر تلومرها تاثير منفي دارد، قادر به يافتن روشي براي اجتناب از آن نيز خواهند بود. آنچه مسلم است هدف اصلي ناسا از انجام اين تحقيقات، جوان نگه داشتن فضانوردان يا حداقل جلوگيري از پيري زودرس آنها است.