Эксперимент «Космические детёныши» (Space Pup), посвящённый изучению влияния радиации на репродукцию, успешно завершён. При помощи спермы, пробывшей на орбите 9 месяцев, на Земле были зачаты и родились здоровые мышата.
Ведущий автор исследования профессор Тэрухико Вакаяма (Teruhiko Wakayama) из Центра биологии развития Рикен (яп. 理化学研究所 多細胞システム形成研究センタ, англ. Riken Centre for Developmental Biology in Japan) сообщил, что основной целью эксперимента было изучение возможности разведения животных для питания путём искусственной инсеминации в космосе.
Радиационное излучение на Международной космической станции, где находилась сперма, в среднем в 100 раз интенсивнее, чем на Земле. Кроме того, до сих пор было неизвестно, как невесомость влияет на репродуктивные функции млекопитающих.
В ходе эксперимента замороженная мышиная сперма была отправлена на станцию, где хранилась на протяжении 288 дней, с августа 2013 по май 2014 г. Профессор Вакаяма отметил, что фрагментация ДНК в сперме, перенёсшей космический полёт, оказалась выше, чем в контрольном образце, оставленном на Земле. Однако, как было установлено в результате исследования, после оплодотворения генетический материал, по большей части, восстанавливался. Профессор Вакаяма объяснил это тем, что яйцеклетки и зиготы (оплодотворённые яйцеклетки) обладают способностью к восстановлению ДНК. Но если сперма пробудет в космосе дольше, возможно, количество генетических «поломок» окажется слишком велико, и восстановить генетический материал уже не удастся.
По мнению профессора, учёным следует разработать методы защиты спермы от космической радиации, и Луна может стать отличным «спермобанком»:
«Внутри лунного грунта всегда прохладно, к тому же это пространство защищено от радиации, так что сперма могла бы храниться там вечно».
Результаты работы опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Когда оплодотворённые эмбрионы были подсажены самкам мышей, статистически достоверной разницы между количеством живорождённых «космических детёнышей» и количеством обычных мышат обнаружено не было. Соотношение полов также было нормальным — 53% самцов и 47% самок. Анализ генома не выявил никаких отклонений и достоверных различий с мышатами из контрольной группы.
На заключительной стадии эксперимента, животные из обеих групп, получили возможность случайным образом спариваться — и они произвели на свет здоровых потомков, что продемонстрировало нормальную фертильность бывших «космических детёнышей».
Профессор Вакаяма, однако, попросил не делать слишком смелых выводов на основе результатов работы. По его словам, эксперимент подтвердил только то, что мышиная сперма, которая провела на орбите 9 месяцев, всё ещё может быть использована для получения здорового потомства. «Но устойчивость к радиации у разных видов может быть различной, о сохранении человеческой спермы нам пока ничего не известно».
Немаловажно также, что орбита Международной космической станции находится в радиационном поясе Ван Аллена, удерживающем высокоэнергичные заряженные частицы и, таким образом, частично защищающим станцию от воздействия радиации. Если же корабль полетит, например, на Луну, он выйдет за пределы защитного пояса, и радиационное излучение станет намного интенсивнее, что может повредить ДНК, РНК, белки и липиды.
Известно также, что высокоинтенсивное излучение гораздо опаснее для половых клеток, поэтому риск рождения детёнышей с врождёнными пороками развития, равно как и риск мертворождения после облучения спермы таким излучением станет гораздо выше. По мнению профессора Вакаямы, выходом в этом случае может стать создание на орбитальных станциях и в космических кораблях отсеков, способных защитить половые клетки от радиации различной интенсивности. В будущем эти сооружения можно было бы использовать как места для безопасного размещения беременных женщин.
