С предложеним мисијама на Марс и плановима успостављања испоставе на Месецу у наредним деценијама, поставља се неколико питања о томе какав би ефекат време проведено у свемиру или на другим планетама могло имати на људско тело. Поред нормалног распона питања која се тичу утицаја зрачења и нижих г на наше мишиће, кости и органе, поставља се и питање како путовање у свемир може утицати на нашу способност репродукције.
Раније ове недеље - у понедељак, 22. маја - тим јапанских истраживача објавио је налазе који би могли осветлити ово питање. Помоћу узорка сперме смрзнутих сушаца, тим је успео да произведе легло здравих беба мишева. Као део студије плодности, сперматозоиди миша провели су девет месеци на међународној свемирској станици (између 2013. и 2014.). Право питање је сада, може ли се исто учинити и са људским бебама?
Студију је водио студент истраживач са Напредног биотехнолошког центра Универзитета у Иаманасхи. Како она и њене колеге објашњавају у својој студији - која је недавно објављена у Зборник радова Националне академије наука - потребна ће репродуктивна технологија ако човечанство икада намерава да живи у свемиру дугорочно.
Као такве, прво су потребне студије које се баве утицајем који живот у свемиру може имати на репродукцију људи. Оне треба да се баве утицајем који би микрогравитација (или ниска гравитација) могла да има на плодност, људске способности за зачеће и развој деце. И што је још важније, они се морају суочити са једном од највећих опасности провођења времена у простору - а то је претња коју представља соларно и космичко зрачење.
Да бисмо били поштени, не треба далеко отићи да би се осетили ефекти зрачења у свемиру. ИСС редовно прима више од 100 пута већу количину зрачења на површини Земље, што може резултирати генетским оштећењем ако не постоје довољне заштитне мере. На осталим соларним телима - попут Марса и Месеца, који немају заштитну магнетосферу - ситуација је слична.
И док су ефекти радијације на одрасле интензивно проучавани, потенцијална штета која би могла бити нанесена нашем потомству нема. Како соларно и космичко зрачење може утицати на нашу способност репродукције и како то зрачење може утицати на децу када су још у материци и када се роде? Надајући се да ће предузети прве кораке у решавању ових питања, Вакаиама и њене колеге одабрале су сперматозоиде мишева.
Посебно су одабрали мишеве, пошто су сисар који се репродукује сексуално. Као што је Саиака Вакаиама објаснио Спаце Магазине путем е-маила:
„До сада су испитиване само рибе или саламандери ради репродукције у свемиру. Међутим, сисарске врсте су веома различите у поређењу с тим врстама, попут рођења од мајке (живахност). Да бисмо знали да ли је могућа репродукција сисара или не, морамо користити експерименталне врсте сисара. Међутим, врсте сисара, попут мишева или штакора, су врло осетљиве и тешко их је скрбити астронаути на ИСС-у, посебно за репродуктивну студију. Дакле, [до сада нисмо спровели ове студије]. Планирамо да урадимо више експеримената, попут ефекта микрогравитације на развој ембриона. “
Узорци су провели девет месеци на броду ИСС, а за то време одржавани су на константној температури од -95 ° Ц (-139 ° Ф). Током покретања и опоравка, међутим, они су били на собној температури. Након проналаска Вакаиама и њен тим открили су да су узорци претрпели мања оштећења.
„Спермији сачувани у свемиру имали су оштећења ДНК чак и након само 9 месеци свемирским зрачењем“, рекао је Вакаиама. „Међутим, та штета није била јака и могла би се поправити ако се оплоди капацитетом ооцита. Стога бисмо могли добити нормално, здраво потомство. То ми указује да морамо испитати ефекат када се сперматозоиди сачувају током дужег периода. "
Поред поправљивих узорака, сперматозоиди су још увек могли да оплоде мишје ембрионе (након што су враћени на Земљу) и произвести мишје потомство, који су сви зрели и показали нормалне нивое плодности. Они су такође приметили да су оплодња и наталитет слични онима у контролним групама и да постоје само мање геномске разлике између оних и миша створених помоћу тест сперме.
Из свега наведеног, показали су да иако излагање свемирском зрачењу може оштетити ДНК, то не мора утицати на производњу одрживог потомства (бар у року од девет месеци). Штавише, резултати показују да би се људске и домаће животиње могле произвести из сперматозоида сачуваних у свемиру, што би могло бити корисно када је реч о колонизацији свемира и других планета.
Како је Вакаиама рекао, ово истраживање се темељи на пракси оплодње које су већ успостављене на Земљи и показало је да се те исте праксе могу користити у свемиру:
„Наш главни предмет је репродукција домаћих животиња. У тренутној ситуацији на терену, многе животиње су рођене из сперматозоида. Посебно у Јапану, 100% крава млека рођено је из сачуване сперме из економских и узгојних разлога. Понекад је сперма која је била чувана више од 10 година коришћена за производњу крава. Ако људи живе у свемиру дуги низ година, тада су наши резултати показали да можемо јести бифтек у простору. У ту сврху урадили смо ову студију. За људе ће наш налаз вероватно помоћи неплодним паровима. "
Ово истраживање такође отвара пут за додатна испитивања којима би се мерио утицај свемирског зрачења на јајашце и женски репродуктивни систем. Не само да би нам ови тестови могли много рећи о томе како време у свемиру може утицати на плодност жене, већ би могло имати и озбиљне последице на безбедност астронаута. Као што је Улрике Лудерер, професор медицине на Калифорнијском универзитету и један од коаутора на раду, у изјави за АФП изјавила:
„Ове врсте изложености могу изазвати рани затајење јајника и рак јајника, као и друге остеопорозе, кардиоваскуларне болести и неурокогнитивне болести попут Алзхеимерове болести. Половина астронаута у НАСА-иним новим класама астронаута су жене. Зато је заиста важно знати који би хронични здравствени ефекти могли бити код жена које су изложене дуготрајном зрачењу у дубоком свемиру. "
Међутим, дуготрајни проблем са оваквим врстама тестова може да разликује ефекте микрогравитације и зрачења. У прошлости су вршена истраживања која су показала како излагање симулираној микрогравитацији може смањити способност поправљања ДНК и изазвати оштећење ДНК код људи. Остале студије покренуле су питање међусобне интеракције између њих и како су потребни додатни експерименти како би се решио прецизан утицај сваке од њих.
У будућности ће бити могуће разликовати ово двоје постављањем узорака сперматазое и јајашца у торус који је у стању да симулира Земљину гравитацију (1 г). Слично томе, оклопљени модули могу се користити за изолирање ефеката слабе или чак микрогравитације. Поред тога, вјероватно ће постојати и неизвјесности све док се бебе заправо не роде у свемиру, или у лунарном или марсовском окружењу.
И наравно, остаје да се види дугорочни утицај смањене гравитације и зрачења на људску еволуцију. По свему судећи, то неће постати јасно за наредне генерације и захтеваће мулти-генерацијске студије деце рођене изван Земље да виде како се разликују они и потомци.
