NASA wskazuje na konieczność genetycznego modyfikowania astronautów

Naukowcy z zespołu badawczego NASA uważają, że przyszłość podróżowania po wszechświecie będzie opierać się na biologicznym wyścigu kosmicznym. Genetyczne modyfikacje w organizmach astronautów zostały uznane za konieczność, by móc eksplorować odlegle galaktyki i prowadzić prace odkrywcze na innych planetach.

Badania przeprowadzone przez profesora Christophera E. Masona nad reakcjami astronauty Scotta Kelly'ego, wobec jego funkcjonowania w kosmosie wykazały, że człowiek musi zostać odpowiednio przystosowany do realizowania wyzwań eksploracyjnych. S. Kelly spędził w przestrzeni 340 dni. Po zakończeniu pobytu w warunkach mikrograwitacji na pokładzie ISS, jego skóra zaczęła negatywnie odbierać bodźce z otoczenia ziemskiego, w tym kontakt z powietrzem. Analiza nadwrażliwości komórek skórnych ujawniła, że z trudem przyzwyczajają się one do ponownego poczucia powszechnego ciążenia.

Astronauta posiada brata bliźniaka, co umożliwiło porównanie stanu organizmu obu mężczyzn na poziomie molekularnym, fizjologicznym i psychologicznym (głównie na tle procesów poznawczych). Przełomowe badanie Twins Study jest kontynuowane, a jego dotychczasowe wyniki dostarczyły wiedzy na temat tego, jak przestrzeń kosmiczna wpływa na serce, mikrobiom, układ odpornościowy i sprawność całego organizmu człowieka. Plany agencji kosmicznych i prywatnych przedsiębiorstw, które są związane z powrotem na Księżyc i lotem na Marsa, wymagają doprecyzowania parametrów, jakie będzie musiał reprezentować sobą zespół astronautów.

Christopher E. Mason, główny genetyk w Twins Study, który prowadzi prace laboratoryjne na Uniwersytecie Cornell, uważa, że przetrwanie człowieka w czasie długich podroży kosmicznych, jest możliwe, ale jedynie przy wdrożeniu określonych modyfikacji genetycznych. Osoby zaangażowane w tego rodzaju projekty miałyby być specjalnie przygotowywane do specyfiki warunków przestrzeni kosmicznej lub konkretnej planety. Za pośrednictwem bioinżynierii astronauci będą zdolni żyć w niemal każdym środowisku. Naukowcy zamierzają wprowadzać do ich organizmów geny innych gatunków zwierząt. Kolejnym etapem działania ma być odkrycie elementów genomu człowieka, pozwalających na regulowanie stanu zdrowia astronautów i projektowanie terapii medycznych niezbędnych do życia w kosmosie.

Daleko idące koncepcje zespołu Masona zakładają również tworzenie nowych organizmów, wspomagających przetrwanie ludzi w uniwersum. Dotyczy to głównie drobnoustrojów. Bez ingerencji w sferę genetyki, NASA nie dostrzega możliwości eksploracji głębokiego kosmosu. Uzupełnieniem tych rozwiązań ma stać się wyeliminowanie uszkodzeń DNA obserwowanych w moczu lub opracowanie sposobu na naprawienie go jeszcze w trakcie międzygwiezdnych podróży. Podstawą dalszych badań jest precyzyjne przeanalizowanie mechanizmów ewolucyjnych różnych organizmów występujących na Ziemi.

Od pięciu lat NASA prowadzi badania przesiewowe, które mają pomóc stworzyć listę genów, zidentyfikowanych jako niezbędne do zmodyfikowania u człowieka. Powrót Kelly’ego w 2016 roku na Ziemię zainicjował też inne działania, w tym Projekt Ekstremalnego Mikrobiomu. Po stronie specjalistów genetyki pozostaje opracowanie sposobu wszczepienia wyselekcjonowanych genów do DNA astronautów. Zespół badawczy Masona sporządził artykuł naukowy, w którym wykazał, że komórki odpornościowe człowieka współgrają z genami ekstremofilów, takich jak niesporczaki. Osiągnięcie to dotyczy wprowadzenia obcych genów do hodowlanych kultur komórek człowieka.

Źródło: BBC Science Focus Magazine