Люди з пробірки: майбутнє космічних подорожей

Коли ми мріємо про колонії на Місяці, Марсі та за його межами, ми багато говоримо про тривалість польоту, запаси їжі та радіацію. Далекий космос зустріне нас суворими умовами, і деякі вчені звертаються до редагування геному як до способу зробити людей стійкими до небезпек міжпланетних подорожей.

У січні мені пощастило бути присутнім на довгоочікуваних дебатах між королівським астрономом лордом Мартіном Рісом та ентузіастом дослідження Марса доктором Робертом Зубріним. Захід у Британському міжпланетному товаристві був присвячений питанню про те, чи слід досліджувати Марс роботам, чи людям. У своїй нещодавній книзі «Кінець астронавтів» лорд Ріс і співавтор Дональд Голдсміт окреслили переваги дослідження Сонячної системи за допомогою роботизованих космічних кораблів, без витрат і ризиків, пов’язаних із відряджанням людей. Доктор Зубрін, з іншого боку, виступає за пілотовані польоти.

Попри свої розбіжності, і Ріс, і Зубрін погодилися в одному: редагування геному може стати ключем до подолання перешкод на шляху міжпланетних подорожей. Наш геном – це вся ДНК, присутня в наших клітинах. З 2011 року ми навчилися редагувати геноми з неймовірною точністю. Інструмент для редагування геному CRISPR-Cas9 тепер можна використовувати навіть у шкільній лабораторії, його використовують на Міжнародній космічній станції. А технології базового редагування та праймінгу дозволяють вносити найдрібніші зміни в геном будь-якого живого організму.

Потенціал редагування геному для освоєння космосу безмежний. Однією з найбільших проблем, з якими астронавти зіткнуться в далекому космосі, є підвищений рівень радіації, яка руйнує організм і підвищує ризик раку. Можливо, нам вдасться вставити в ДНК людини гени рослин і бактерій, які зможуть нейтралізувати радіацію. Це звучить як наукова фантастика, але видатні вчені, такі як лорд Ріс, вважають, що це ключ до нашого майбутнього в космосі.

Уявіть, що ви можете уповільнити старіння, протидіяти руйнуванню клітин, створювати культури, стійкі до радіації, і навіть розробляти персоналізовану медицину на основі індивідуального генетичного складу астронавта.

Уроки виживання у тихоходок

Тихоходки – це мікроскопічні тварини, яких іноді називають «водяними ведмедями». Експерименти показали, що ці крихітні створіння здатні виживати при екстремальних температурах і тиску, в умовах підвищеної радіації й без їжі. Вони навіть несуть у собі вакуум космосу!

Генетики прагнуть розгадати таємниці свого геному. У статті, опублікованій в журналі Nature, була зроблена спроба визначити ключові гени і білки, які наділяють цих мініатюрних створінь неймовірною стійкістю до стресу. Що, якби ми могли впровадити деякі з цих генів у сільськогосподарські культури, щоб зробити їх стійкими до високого рівня радіації та інших несприятливих факторів? Над цим варто задуматися.

Ще більш інтригуючим є питання про те, чи може вставка тихоходних генів у наш власний геном зробити нас більш стійкими до суворих умов космосу. Вчені вже довели, що клітини людини в лабораторії набувають підвищену стійкість до рентгенівських променів після впровадження в них генів тихоходки.

Етика і майбутнє генетично модифікованих космонавтів

Передача генів від тихоходок є лише одним із прикладів того, як ми можемо модифікувати людей і рослини для космічних подорожей. Але спочатку знадобляться роки досліджень.

Важливо відзначити, що багато урядів посилюють обмеження на редагування геному та інші технології, пов’язані з передачею генів від одного виду до іншого. Німеччина та Канада займають найжорсткішу позицію, тоді як інші країни поступово послаблюють обмеження.

У листопаді 2018 року китайський вчений Хе Цзянькуй оголосив про створення перших у світі дітей з редагуванням геному. Він вставив у ДНК близнюків ген, який забезпечує стійкість до ВІЛ-інфекції. Вчений потрапив до в’язниці, але нещодавно вийшов на волю і знову отримав дозвіл на проведення досліджень.

У нових космічних перегонах деякі країни можуть піти на все, включаючи редагування геному, тоді як інші, особливо на Заході, де обмеження посилюються, можуть відмовитися від цієї ідеї. Переможець отримає величезні наукові та економічні вигоди.

Якщо Ріс та інші футурологи мають рацію, редагування геному може вивести людство на новий рівень освоєння космосу. Але спочатку суспільство має прийти до консенсусу. Цілком ймовірно, що ця ідея зіткнеться з опором, бо багато хто побоюється незворотних змін в людській природі.

Технології базового редагування та праймінгу зробили редагування генів неймовірно точним, і ця сфера розвивається швидше, ніж публічні дебати. Одного дня одні країни зважаться на цей крок, а інші будуть спостерігати збоку. І тільки тоді ми дізнаємося, наскільки реальними є ці ідеї. А поки що ми можемо тільки здогадуватися, з цікавістю і, можливо, навіть захоплено спостерігаючи за розвитком подій.

Сем МакКі, старший викладач і докторант філософії науки, Манчестерський столичний університет.