Elise Haynes Plemniki myszy zostały zamrożone i przechowywane na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej przez sześć lat – wystawione na wysoki poziom promieniowania kosmicznego. Plemniki przechowywano w postaci liofilizowanej, a następnie ponownie uwadniano po powrocie do ziemi. Teraz japońscy naukowcy odkryli, że plemniki wytworzyły potomstwo zdrowych szczeniąt, które nie różnią się niczym od ich rodzeństwa na Ziemi.
Eksperyment rozpoczął się w 2013 roku, kiedy biolog ewolucyjny Teruhiko Wakayama i jego koledzy wystrzelili trzy skrzynki na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) w celach badawczych. Pudełka zawierały próbki nasienia liofilizowanych myszy, a celem badania było sprawdzenie, czy narażenie na promieniowanie kosmiczne będzie miało jakikolwiek wpływ na potomstwo produkowane przez plemniki. W szczególności naukowcy starali się sprawdzić, czy zostaną przekazane jakiekolwiek mutacje genetyczne.
Wykorzystano liofilizowane nasienie, ponieważ można je przechowywać w temperaturze pokojowej (zamiast lodówki) i wymaga tylko niewielkiej ilości miejsca, co zmniejsza koszty podróży i przechowywania na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Cały zestaw był wielkości ołówka.
Promieniowanie może uszkadzać DNA wewnątrz komórek, a promieniowanie kosmiczne od jakiegoś czasu stanowi problem dla astronomów, a astronauci z krajów takich jak Stany Zjednoczone i Japonia uczestniczą w długich misjach na niskiej orbicie – a nawet dłuższych misjach na horyzoncie. Agencje kosmiczne szukają systemów, które mogłyby chronić astronautów przed długofalowymi skutkami promieniowania, które może uszkadzać DNA wewnątrz komórek i powodować mutacje.
Tutaj wkraczają kosmiczni juniorzy. Kiedy plemniki wróciły na Ziemię, zostały ponownie nawodnione i wykorzystane do zapłodnienia. Wydaje się, że nie ma różnicy między potomstwem uzyskanym w ten sposób a grupą kontrolną. Kiedy kosmiczne myszy osiągnęły dorosłość, zostały losowo kojarzone, a następne pokolenie również wyglądało normalnie.
„Wszystkie szczenięta mają normalny wygląd”, powiedział Wakayama AFP, a kiedy naukowcy zbadali ich geny, „nie wykryto żadnych nieprawidłowości”.
Od science fiction do rzeczywistości
Wakayama był zainspirowany fantastyką naukową Heinleina i Asimova i kiedyś chciał zostać astronautą. Zmienił nieco ścieżki i wybrał karierę naukową, pracując nad przekształceniem w rzeczywistość pojęć opisanych w utworach beletrystycznych.
Jeśli ludzkość ma nadal badać Układ Słoneczny, a ostatecznie nawet go przekroczyć, będziemy potrzebować bezpiecznego sposobu na zapewnienie lotów kosmicznych na dalekie odległości. Jeśli tak się stanie, będziemy potrzebować sposobów na zapewnienie różnorodności genetycznej kolonistów kosmicznych – a także ich zwierząt domowych i zwierząt. Według obliczeń zespołu liofilizowane plemniki mogą być bezpiecznie przechowywane nawet przez 200 lat na orbitującym statku, ponieważ proces liofilizacji zwiększa ich tolerancję.
„W przyszłości, gdy nadejdzie czas migracji na inne planety, będziemy musieli zachować różnorodność zasobów genetycznych, nie tylko dla ludzi, ale także dla zwierząt domowych i zwierząt” – napisali Wakayama i współpracownicy w swoim artykule.
„Ze względu na koszty i bezpieczeństwo przechowywane komórki płciowe będą prawdopodobnie transportowane statkami kosmicznymi, a nie żywymi zwierzętami”.
Chociaż wyniki są zachęcające, nie gwarantują, że ludzie mogą teraz swobodnie podróżować do gwiazd. Te same wyniki należy powtórzyć u ludzi, a ponadto należy zbadać wpływ promieniowania kosmicznego na zamrożone jaja żeńskie i zapłodnione zarodki. Era ludzkiej przestrzeni dopiero nadejdzie. Ale może to już nie potrwać długo.
Literatura okresowa: Sayaka Wakayama i wsp., Ocena długoterminowego wpływu promieniowania kosmicznego na normalne rozmnażanie plemników ssaków zachowanych na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, postęp naukowy (2021). DOI: 10.1126 / sciadv.abg5554
