Mars'a önerilen görevler ve önümüzdeki on yıllarda Ay'da karakollar kurmayı planlarken, uzayda veya diğer gezegenlerde zamanın insan vücudu üzerinde ne gibi etkileri olabileceğine dair birkaç soru var. Radyasyon ve low-g'nin kaslarımız, kemiklerimiz ve organlarımız üzerindeki etkileri ile ilgili normal soru aralığının ötesinde, uzay yolculuğunun üreme yeteneğimizi nasıl etkileyebileceği sorusu da vardır.
Bu haftanın başlarında - 22 Mayıs Pazartesi günü - Japon araştırmacılardan oluşan bir ekip bu soruya ışık tutabilecek bulgular açıkladı. Dondurularak kurutulmuş fare sperminin bir örneğini kullanarak, ekip sağlıklı bebek fareleri bir çöp üretebildi. Doğurganlık çalışmasının bir parçası olarak, fare spermi Uluslararası Uzay İstasyonu'nda (2013-2014 yılları arasında) dokuz ay geçirmişti. Şimdi asıl soru, aynı şey bebekler için de yapılabilir mi?
Çalışma Yamanashi Üniversitesi İleri Biyoteknoloji Merkezi'nde öğrenci araştırmacı tarafından yürütülmüştür. O ve meslektaşlarının çalışmalarında açıkladıkları gibi - Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı - eğer insanlık uzun süre uzayda yaşamayı planlıyorsa, yardımcı üreme teknolojisine ihtiyaç duyulacaktır.
Bu nedenle, ilk olarak, uzayda yaşamanın insan üremesi üzerindeki etkisini ele alan çalışmalara ihtiyaç vardır. Bunlar, mikro yerçekiminin (veya düşük yerçekiminin) doğurganlık, insanın gebe kalma yetenekleri ve çocukların gelişimi üzerindeki etkisini ele almalıdır. Ve daha da önemlisi, uzayda vakit geçirmenin en büyük tehlikelerinden biriyle uğraşmaları gerekiyor - ki bu da güneş ve kozmik radyasyonun yarattığı tehdit.
Adil olmak gerekirse, uzay radyasyonunun etkilerini hissetmek için uzağa gitmeye gerek yoktur. ISS düzenli olarak Dünya'nın yüzeyinin yaptığı radyasyon miktarının 100 katından fazlasını alır, bu da yeterli güvenceler mevcut değilse genetik hasara yol açabilir. Koruyucu bir manyetosfer içermeyen Mars ve Ay gibi diğer Güneş bedenlerinde durum benzerdir.
Radyasyonun yetişkinler üzerindeki etkileri kapsamlı bir şekilde incelenmiş olsa da, yavrularımıza yol açabilecek potansiyel hasarlar henüz görülmemiştir. Güneş ve kozmik radyasyon üreme yeteneğimizi nasıl etkileyebilir ve bu radyasyon hala rahimdeyken ve doğduktan sonra çocukları nasıl etkileyebilir? Bu soruları ele almak için ilk adımları atmayı ümit eden Wakayama ve meslektaşları, farelerin spermatozoasını seçtiler.
Özellikle cinsel olarak üreyen bir memeli türü oldukları için fareleri seçtiler. Sayaka Wakayama'nın Space Magazine'i e-posta ile açıkladığı gibi:
“Şimdiye kadar, uzayda üreme için sadece balık veya semenderler incelendi. Bununla birlikte, memeli türleri bir anneden doğma (canlılık) gibi türlere göre çok farklıdır. Memeli üremesinin mümkün olup olmadığını bilmek için deneyler için memeli türlerini kullanmalıyız. Bununla birlikte, fare veya sıçan gibi memeli türlerine, özellikle bir üreme çalışması için, ISS üzerindeki astronotlar tarafından bakılması çok hassastır ve bakımı zordur. Dolayısıyla şimdiye kadar [bu çalışmaları yapmadık]. Embriyo gelişimi için mikro çekimin etkisi gibi daha fazla deney yapmayı planlıyoruz. ”
Numuneler ISS'de dokuz ay geçirdi ve bu süre boyunca -95 ° C (-139 ° F) sabit sıcaklıkta tutuldu. Ancak fırlatma ve kurtarma sırasında oda sıcaklığındaydılar. Geri alma işleminden sonra, Wakayama ve ekibi örneklerin küçük bir zarar gördüğünü tespit etti.
Wakayama, “Uzayda korunan sperm, uzay radyasyonundan sadece 9 ay sonra bile DNA hasarı aldı” dedi. “Ancak bu hasar güçlü değildi ve oosit kapasitesi ile gübrelendiğinde onarılabilirdi. Bu nedenle, normal, sağlıklı yavrular elde edebiliriz. Bu bana spermlerin daha uzun süre korunduğunda etkisini incelememiz gerektiğini gösteriyor. ”
Onarılabilir olmasının yanı sıra, sperm örnekleri hala fare embriyolarını dölleyebildi (Dünya'ya geri getirildikten sonra) ve hepsi olgunlaşan ve normal doğurganlık seviyeleri gösteren fare yavruları üretebildiler. Ayrıca döllenme ve doğum oranlarının kontrol gruplarına benzer olduğunu ve test spermi kullanılarak oluşturulan fare ile bunlar arasında sadece küçük genomik farklılıklar bulunduğunu belirtmişlerdir.
Bütün bunlardan, uzay radyasyonuna maruz kalmanın DNA'ya zarar verebilirken, canlı yavruların üretimini etkilemesine gerek olmadığını gösterdiler (en azından dokuz aylık bir süre içinde). Dahası, sonuçlar, insan ve evcil hayvanların, alanı ve diğer gezegenleri kolonileştirmek söz konusu olduğunda, yararlı olabilecek uzay korunmuş spermatozoalardan üretilebildiğini göstermektedir.
Wakayama'nın belirttiği gibi, bu araştırma Dünya üzerinde halihazırda kurulmuş olan gübreleme uygulamalarına dayanmaktadır ve aynı uygulamaların uzayda kullanılabileceğini göstermiştir:
“Ana konumumuz evcil hayvanların çoğalması. Yerdeki mevcut durumda, birçok hayvan spermatozoa konservelerinden doğar. Özellikle Japonya'da süt ineklerinin% 100'ü ekonomik ve üreme nedeniyle korunmuş spermden doğmuştur. Bazen, 10 yıldan fazla bir süredir depolanan sperm inek üretmek için kullanılıyordu. İnsanlar uzayda uzun yıllar yaşıyorsa, sonuçlarımız uzayda biftek yiyebileceğimizi gösterdi. Bu amaçla bu çalışmayı yaptık. İnsanlar için bulgumuz muhtemelen infertil çiftlere yardımcı olacaktır. ”
Bu araştırma aynı zamanda uzay radyasyonunun ova ve dişi üreme sistemi üzerindeki etkilerini ölçmeyi amaçlayan ek testlerin de yolunu açıyor. Bu testler bize uzaydaki zamanın kadın doğurganlığını nasıl etkileyebileceği hakkında çok fazla şey anlatmakla kalmadı, aynı zamanda astronot güvenliği için de ciddi etkileri olabilir. Kaliforniya Üniversitesi'nde tıp profesörü ve makaledeki ortak yazarlardan biri olan Ulrike Luderer'in AFP'ye yaptığı açıklamada şunları söyledi:
“Bu tür maruziyetler erken yumurtalık yetmezliğine ve yumurtalık kanserinin yanı sıra diğer osteoporoz, kardiyovasküler hastalık ve Alzheimer gibi nörokognitif hastalıklara neden olabilir. NASA’nın yeni astronot sınıflarındaki astronotların yarısı kadın. Bu yüzden uzun süreli derin uzay radyasyonuna maruz kalan kadınlar için hangi kronik sağlık etkilerinin olabileceğini bilmek gerçekten önemlidir. ”
Bununla birlikte, bu tür testlerle devam eden bir sorun, mikro yerçekimi ve radyasyonun etkilerini ayırt edebilmektedir. Geçmişte, simüle edilmiş mikro yerçekimine maruz kalmanın DNA onarım kapasitesini nasıl azaltabileceğini ve insanlarda DNA hasarını nasıl indükleyebileceğini gösteren araştırmalar yapılmıştır. Diğer çalışmalar, ikisi arasındaki etkileşim ve her birinin kesin etkisini ele almak için daha fazla deneye ihtiyaç duyulduğu konusunu gündeme getirdi.
Gelecekte, yerçekimini simüle edebilen bir torusa spermatazoa ve ova örnekleri yerleştirerek ikisi arasında ayrım yapmak mümkün olabilir (1 g). Benzer şekilde, korumalı modüller düşük ve hatta mikro yerçekiminin etkilerini izole etmek için kullanılabilir. Bunun ötesinde, bebekler aslında uzayda ya da ay ya da Mars ortamında doğana kadar devam eden belirsizlikler olacaktır.
Ve elbette, azaltılmış yerçekimi ve radyasyonun insanın evrimi üzerindeki uzun vadeli etkisi görülmeye devam ediyor. Her durumda, bu gelecek nesiller için netleşmeyecek ve Dünya'dan doğan çocukların kendilerinin ve döllerinin nasıl farklı olduğunu görmek için çok kuşaklı çalışmaları gerektirecektir.
