Чи зможемо ми вижити в тривалій космічній подорожі?

Тривала космічна подорож може призвести до тяжких наслідків для людського організму. Мікрогравітація сповільнює ріст м’язів і кісток, а високі дози радіації викликають незворотні мутації. І якщо ми всерйоз розглядаємо ідею мандрів у космосі, перед нами постає серйозне запитання. Навіть якщо нам вдасться вирватися з орбіти і вирушити в довгі мандри поміж зірок, то чи зможемо ми пристосуватися до екстремальних космічних умов?

Людству вже не вперше доведеться адаптовуватися до нових реалій і розвивати надзвичайні можливості. Йдеться не про фантастичний лазерний зір чи невидимість, а про фізіологічні пристосування для життя в суворих умовах. Наприклад, у Гімалаях на рекордній висоті дев’ять кілометрів над рівнем моря людина без акліматизації відчуває симптоми гіпоксії, більш відомої як кисневе голодування. На таких висотах організм, як правило, виробляє додаткові червоні кров’яні клітини, згущуючи кров і перешкоджаючи її руху. Але в гімалайців, які живуть у цих горах вже не одну тисячу років, завдяки еволюції виробилися механізми, що дозволили обійти цей процес і підтримувати нормальний кровообіг.

Подібні випадки доводять, що люди можуть розвивати постійні життєво важливі риси. Хоча природна адаптація цілого людства може зайняти десятки тисяч років, недавні наукові досягнення можуть допомогти прискорити адаптаційні процеси в межах одного покоління. Щоб вижити як вид під час космічної подорожі, ми потенційно могли б розробити методи швидкого програмування захисних можливостей у самих собі. Наприклад, їхньою бета-версією є генотерапія, тобто технологія редагування геному, яка швидко вдосконалюється. Вона дозволяє вченим лікувати генетичі захворювання, створювати корисні речовини в організмі або зупиняти небажані процеси.

Як, наприклад, коли наші тіла зазнають впливу іонізуючого випромінювання. Якщо планета чи супутник не мають атмосферного бар’єру і магнітного поля на зразок земного, їх бомбардують ці небезпечні субатомні частинки. Вони можуть проходити практично через будь-що і пошкоджувати ДНК або ж викликати рак у дослідників космосу. Але що, як ми зможемо отримати з радіації користь? Шкіра людини виробляє пігмент під назвою меланін, на Землі він захищає нас від ультрафіолетового випромінювання. Меланін існує в багатьох формах у різних видів живих істот, а деякі гриби за його допомогою конвертують радіацію в хімічну енергію. Замість того, щоб захищати людське тіло або швидко виправляти пошкодження, ми, можливо, будемо створювати людей, які переймуть грибкову енергетичну систему, що ґрунтується на меланіні. 

Вони зможуть перетворити радіацію на корисну енергію і захистити нашу ДНК. Звучить фантастично, але цього цілком можна досягти в межах одного покоління. Однак технології – не єдина перешкода на цьому шляху. Не припиняються дискусії щодо наслідків і етичних аспектів настільки радикальних змін нашого геному. Окрім іонізуючої радіації, ще одним випро́буванням для космічних мандрівників стане інший рівень гравітації. Доки ми не розробимо штучне тяжіння у космічному кораблі або на іншій планеті, ми змушені припустити, що космонавти будуть проводити час, живучи в умовах мікрогравітації.

Тут, на Землі, клітини кісток і м’язів під дією сили тяжіння піддаються постійному зношуванню, а в ході процесів перебудови і регенерації старі клітини замінюються новими. Але за умов послабленої гравітації, як, наприклад, на Марсі, кісткові та м’язові клітини не отримують цих сигналів. Тоді виникає остеопороз і м’язова атрофія. 

То як нам забезпечити штучні сигнали клітинам, аби протидіяти втратам кісткової та м’язової тканин? Знову ж таки, все це лише припущення, але створені біохімічним шляхом мікроби всередині наших тіл зможуть генерувати потік сигналів для відновлення м’язів та кісток. Або ж люди можуть бути генетично запрограмовані виробляти більше цих сигналів за відсутності тяжіння. Вплив радіації та невагомості – лише два виклики з багатьох, з якими ми зіткнемося у ворожих умовах космосу. І якщо ми розв’яжемо всі етичні питання, генна інженерія та біоінженерія стануть гнучкими інструментами, які можна буде пристосувати до багатьох сценаріїв. У недалекому майбутньому ми зможемо надалі розвивати генетичні інструменти і пристосовувати їх до суворих реалій космічного життя.

Джерело