Ciąża w kosmosie? To może się udać. Na ISS po raz pierwszy wyhodowano mysie embriony

W tym artykule:

Dziewięć dni zarodków w kosmosie
Kosmos bezpieczny dla embrionów?
Wcześniejsze obiecujące badania
Trudny poród na orbicie

Czy ssaki mogą rozmnażać się w kosmosie? Stawianie takich pytań to nie tylko czysto teoretyczne spekulacje. – W czasie lotu na Marsa możliwa jest ciąża, ponieważ podróż będzie trwała dłużej niż sześć miesięcy – zauważa Teruhiko Wakayama z japońskiego Uniwersytetu Yamanashi na łamach „New Scientist”.

Zespół Wakayamy uczynił właśnie kolejny krok, by ustalić, czy warunki panujące w przestrzeni kosmicznej nie zakłócą rozwoju embrionalnego ziemskiego ssaka. Do badań zostały wybrane zarodki myszy. Znajdowały się na samym początku rozwoju. Gdy składały się zaledwie z dwóch komórek, naukowcy je zamrozili. A następnie wysłali w kosmos.

Co się działo dalej? O tym opowiada artykułu japońskich badaczy opublikowany właśnie w czasopiśmie „iScience”.

Dziewięć dni zarodków w kosmosie

Zamrożone embriony poleciały na Międzynarodową Stację Kosmiczną w sierpniu 2021 roku na pokładzie rakiety SpaceX. Znajdowały się wewnątrz specjalnego urządzenia zaprojektowanego tak, by na stacji można było je łatwo rozmrozić. To właśnie zrobili astronauci. Po rozmrożeniu embriony rozwijały się przez cztery dni. Dlaczego tak krótko? Ponieważ dłużej nie przetrwałyby poza macicą matki.

Pierwsze żywe roboty potrafią się rozmnażać

Z najnowszych badań wynika, że żywe roboty potrafią rozmnażać się w sposób zupełnie inny niż jakakolwiek roślina lub zwierzę znane nauce.

Po tym okresie embriony zostały zakonserwowane chemicznie i wysłane z powrotem na Ziemię. Tam naukowcy sprawdzili, jak wpłynął na nie pobyt w warunkach obniżonej grawitacji i promieniowania kosmicznego.

Kosmos bezpieczny dla embrionów?

Wyniki okazały się zachęcające. Po pierwsze, nie wykryto uszkodzeń DNA wywołanych krótką ekspozycją na promieniowanie kosmiczne. Po drugie, embriony w czasie pobytu na ISS rozwijały się normalnie. W czasie czterech dni komórki, z których się składały, zróżnicowały się na dwie grupy. Gdyby embriony znajdowały się w macicy, z pierwszej rozwinąłby się płód, z drugiej zaś łożysko.

To ustalenie było szczególnie istotne. Jak komentuje Wakayama – wcześniej podejrzewano, że mikrograwitacja może zaburzyć prawidłowy wczesny rozwój zarodka.

Oczywiście ciągle nie jest pewne, jak dalej rozwijałaby się w kosmosie ciąża. Ale tutaj istnieją pewne przesłanki pozwalające na optymizm. W 2000 r. w czasopiśmie „Journal of Applied Physiology” opisano badania, podczas których w kosmos wysłano ciężarne samice szczurów. Ich podróż trwała 9–11 dni, a po powrocie na Ziemię urodziły zdrowe młode.

Wcześniejsze obiecujące badania

Zespół Teruhiko Wakayamy zajmuje się kosmiczną biologią reprodukcyjną od ponad dekady. W 2013 roku naukowcy wysłali zamrożoną spermę myszy na ISS na prawie 10 miesięcy. Po powrocie okazało się, że DNA komórek rozrodczych wykazało pewne ślady uszkodzeń. Jednak nie wpłynęło to na płodność. Po rozmnożeniu, sztucznym zapłodnieniu i wszczepieniu embrionów myszom, z „kosmicznego nasienia” narodziły się zdrowe młode. Wyniki tych badań opublikowano w 2017 r. w czasopiśmie „PNAS”.

Dwa lata później ogłoszono rezultaty kolejnego przełomowego eksperymentu. Inny zespół japońskich naukowców donosił na łamach „Scientific Reports” o wysłaniu w kosmos samców myszy. Spędziły one na orbicie 35 dni. Po powrocie ich nasienie wykorzystano do przeprowadzenia zapłodnienia metodą in vitro. Okazało się, że pobyt w kosmosie nie wpłynął na skuteczność zabiegu.

Trudny poród na orbicie

Czy to wszystko oznacza, że np. w czasie podróży na Marsa można będzie bezpiecznie rozmnażać zabrane ze sobą zwierzęta? Tej pewności jeszcze nie ma. − Badania przeprowadzone na rosyjskiej stacji wykazały, że mikrograwitacja negatywnie wpływa na komórki jajowe i embriony wielu innych gatunków. Od salamander, przez jeżowce, po przepiórki – mówił mi cztery lata temu Adam Watkins, profesor biologii reprodukcyjnej z Uniwersytetu Nottingham.

Co więcej, gdy wysłano na orbitę ciężarne samice szczurów, okazało się, że poród w warunkach mikrograwitacji jest trudniejszy. Zwierzęta miały dwa razy więcej skurczów w porównaniu z tymi, które wydawały potomstwo na Ziemi.

Pytany przez „New Scientista”, Teruhiko Wakayama ostrożnie odpowiada, że reprodukcja ssaków w kosmosie „być może jest możliwa”. Jego zespół planuje teraz sprawdzić, czy embriony wysłane w kosmos, a potem sprowadzone na Ziemię można wszczepić samicom. I czy urodzi się z nich zdrowe potomstwo.

Źródła:

Nasz ekspert

Magdalena SalikDziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG.  Więcej: magdalenasalik.wordpress.com