Nationalgeographic.co.id—Ini masih menjadi harapan sekilas ke masa depan: Astronot bisa dimasukkan ke dalam hibernasi buatan dan dalam keadaan ini lebih terlindungi dari radiasi kosmis. Saat ini, sudah ada pendekatan yang menjanjikan untuk menindaklanjuti pertimbangan tersebut.
Temuan ini dilakukan oleh sebuah tim peneliti internasional yang dipimpin oleh Departemen Biofisika dari GSI Helmholtzzentrum di Darmstadt. Mereka saat ini telah menemukan indikasi yang menentukan tentang kemungkinan manfaat hibernasi buatan demi ketahanan radiasi. Mitra penelitian dari Jerman, Jepang, Italia, Inggris dan Amerika Serikat baru-baru ini mempublikasikan hasil temuannya di Scientific Reports, sebuah jurnal dari Nature Publishing Group. Makalah tersebut diberi judul “Synthetic torpor protects rats from exposure to accelerated heavy ions.”
Para ilmuwan menyebut keadaan ini sebagai mati suri. Dalam keadaan ini, fungsi pendukung kehidupan suatu organisme berkurang: Suhu tubuh diturunkan, metabolisme berkurang dan fungsi tubuh seperti detak jantung dan laju pernapasan atau pengambilan oksigen melambat secara signifikan.
Pada tingkat molekuler, aktivitas gen dan biosintesis protein juga berkurang menjadi lebih lambat. Dalam penelitian yang sekarang diterbitkan tentang mati suri sintetis (yaitu semacam hibernasi yang diproduksi secara artifisial) dan perlindungan dari radiasi pengion. Para ilmuwan juga menunjukkan efek biologis yang mana dengan mati suri sintetis, maka dapat meningkatkan ketahanan terhadap radiasi. Sebuah bukti yang bisa sangat berguna dalam jangka panjang bagi para astronaut di masa depan. Terutama dalam konteks perjalanan luar angkasa yang semakin gencar ingin dilakukan.
Radiasi ruang angkasa diakui sebagai salah satu risiko kesehatan utama bagi eksplorasi ruang angkasa manusia. Efek berbahaya dari radiasi ruang angkasa merupakan tantangan besar, terutama untuk misi jangka panjang di masa depan. Mayoritas dosis radiasi yang diserap oleh kru dalam misi antarplanet berawak dihasilkan oleh radiasi kosmis galaksi (GCR / galactic cosmic radiation), partikel bermuatan energi tinggi, termasuk ion berat pengion padat, yang diproduksi di galaksi jauh. Energi partikel-partikel ini sangat tinggi sehingga perisai pesawat ruang angkasa tidak dapat menghentikan mereka. Ini akan menyebabkan tingkat paparan lebih dari 200 kali lebih tinggi daripada latar belakang radiasi di Bumi selama periode yang sangat lama. Untuk alasan tersebut, penanggulangan radiasi untuk misi masa depan sedang diselidiki.
"Hubungan antara mati suri dan radioresistensi mewakili pendekatan penelitian yang sangat inovatif. Hasil kami menunjukkan bahwa mati suri sintetis adalah alat yang menjanjikan untuk meningkatkan perlindungan radio pada organisme hidup selama misi luar angkasa jangka panjang. Dengan demikian, ini bisa menjadi strategi yang efektif untuk melindungi manusia saat mereka menjelajahi tata surya," rangkum Profesor Marco Durante, Kepala Divisi Biofisika GSI.
Sudah diketahui bahwa hewan yang berhibernasi secara alami memperoleh radioresistensi dalam keadaan ini. Namun, penelitian baru-baru ini sangat signifikan karena ini adalah pertama kalinya keadaan biologis seperti hibernasi diinduksi pada hewan (tikus) yang tidak berhibernasi dan radioresistensi terhadap ion berat berenergi tinggi dapat dibuktikan.
Dalam percobaan di Pusat Medis Ion Berat Universitas Gunma Jepang, ion karbon yang dipercepat digunakan untuk mensimulasikan radiasi di luar angkasa. Eksperimen sel in vitro lainnya dilakukan di kampus GSI/FAIR di Darmstadt dan merupakan bagian dari periode eksperimen FAIR Fase 0. Hasil utama tim peneliti setelah iradiasi dan induksi mati suri sintetis membuktikan hipotesis: Hibernasi sintetis mungkin memiliki efek perlindungan pada dosis mematikan ion C?. Selain itu, hibernasi sintetis mengurangi kerusakan jaringan akibat penyinaran total tubuh.
Baca Juga: Pikir-Pikir Dulu Sebelum Pergi ke Ruang Angkasa, Ada Radiasi Berbahaya
Baca Juga: Mengapa Batas Umur Astronaut Wanita dan Pria Berbeda? Ini Alasannya!
Baca Juga: Radiasi di Bulan 200 Kali Lebih Tinggi Dari Bumi, Bagaimana dengan Astronaut?
Selanjutnya, para ilmuwan GSI mampu mengkarakterisasi mekanisme yang mendasari dalam studi mereka pada sel-sel jaringan tikus. Mereka menunjukkan bahwa konsentrasi oksigen yang lebih rendah dalam jaringan (hipoksia) dan penurunan metabolisme pada suhu rendah (hipotermia) dapat menjadi dua faktor penting dalam pencegahan kerusakan sel. Analisis imunohistologis menunjukkan bahwa mati suri sintetis menghindarkan jaringan dari radiasi ion energik. Selain itu, perubahan metabolisme pada suhu rendah juga dapat memengaruhi perbaikan DNA.
“Sudah hari ini, fasilitas GSI mampu menghasilkan berkas inti berat seperti yang terjadi dalam radiasi kosmis. Di FAIR, eksperimen dengan energi dan intensitas partikel yang jauh lebih luas akan dimungkinkan. Ini akan memungkinkan para peneliti untuk mempelajari efek radiasi kosmis pada manusia dan instrumentasi teknis, yang pada dasarnya diperlukan untuk memungkinkan misi Mars manusia. Saya sangat senang bahwa Badan Antariksa Eropa ESA telah bekerja sama dengan FAIR sejak bertahun-tahun untuk mendorong bidang penelitian ini," kata Direktur Pelaksana Ilmiah GSI dan FAIR, Profesor Paolo Giubellino.
Beliau menekankan bahwa pusat akselerator internasional FAIR, yang saat ini sedang dibangun di GSI, akan menawarkan peluang unik untuk penelitian di bidang radiasi kosmis.
Banyak penelitian masih diperlukan untuk menyelidiki dan lebih memahami efek radioprotektif mati suri sintetis ini pada organ. Saat ini tidak mungkin secara teknis untuk hibernasi manusia dengan cara yang aman dan terkendali. Namun, penelitian sedang berkembang. Baru-baru ini, jalur saraf yang mengendalikan kelambanan telah diurai. Mungkin, kelak semua akan dapat terwujud.
| Source | : | Phys.org |
| Penulis | : | Wawan Setiawan |
| Editor | : | Mahandis Yoanata Thamrin |
KOMENTAR