Kan vi genetisk konstruere mennesker til at overleve missioner til Mars?

Dette billede viser en kunstner

Dette billede viser en kunstners skildring af en besætningsmission til Mars. Genetikeren Chris Mason satte sig for nylig ned med demokratija.eu for at diskutere muligheden for genteknisk konstruktion af mennesker for at beskytte dem mod farerne ved rumrejser og liv på Mars. (Billedkredit: NASA/Pat Rawlings, SAIC)



Vil vi en dag kombinere tardigrade DNA med vores celler for at tage til Mars?



Chris Mason, en genetiker og lektor i fysiologi og biofysik ved Weill Cornell University i New York, har undersøgt de genetiske virkninger af rumflyvning, og hvordan mennesker kan overvinde disse udfordringer for at udvide vores art længere ind i solsystemet. En af de (mærkeligste) måder, hvorpå vi kan beskytte fremtidige astronauter på missioner til steder som Mars, sagde Mason, kan involvere DNA fra tardigrader, små mikro-dyr, der kan overleve de mest ekstreme forhold, endda vakuum i rummet!

Mason ledede et af de 10 teams af forskere NASA valgte at studere tvilling -astronauter Mark og Scott Kelly . Efter lanceringen i 2015 tilbragte Scott Kelly næsten et år ombord på den internationale rumstation, mens hans tvillingebror, Mark Kelly, blev tilbage på Jorden.



Relaterede: Ved tallene: Astronaut Scott Kellys Year-in-Space Mission

Genetikeren Chris Mason diskuterer de genetiske virkninger af rumflyvning på den 8. Human Genetics i NYC Conference den 29. oktober 2019.

Genetikeren Chris Mason diskuterer de genetiske virkninger af rumflyvning på den 8. Human Genetics i NYC Conference den 29. oktober 2019.(Billedkredit: Chelsea Gohd/demokratija.eu)



Ved at sammenligne, hvordan de biologisk reagerede på deres vidt forskellige miljøer i løbet af den tid, havde forskere til formål at lære mere om, hvordan langvarige missioner påvirker menneskekroppen. Mason og snesevis af andre forskere, der arbejdede med at vurdere de genetiske virkninger af rumflyvning afsløret et væld af data, der hidtil har afsløret mange nye fund om, hvordan rummet påvirker menneskekroppen.

Forskere håber, at dette arbejde, der fortsætter i dag, kan informere strategier til støtte for astronauts sundhed ved fremtidige missioner. Mason diskuterede nogle af resultaterne af denne forskning ved en tale på 8. Human Genetics i NYC Conference den 29. oktober .

Ud over den forskning, Mason diskuterede på konferencen, arbejder disse forskere på yderligere syv papirer, der indeholder dataene fra tvillingestudiet. Men de håber også at kunne bruge nye data fra en større prøve.

'Vi vil lave nogle af de samme undersøgelser, langsgående undersøgelser, med mennesker på Jorden, mennesker i rummet,' sagde Mason til demokratija.eu på konferencen.



Afbødning af virkningerne

Ved specifikt at studere, hvordan visse gener udtrykkes i rumfartens forskellige stadier (herunder intens tilbagevenden til Jorden), kunne disse forskningsindsatser understøtte fremtidige bestræbelser på at afbøde farerne ved rumfart, sagde Mason.

For eksempel, hvis yderligere undersøgelser skulle bekræfte, at landing tilbage på jorden var skadelig for menneskekroppen, kunne forskere udvikle måder at forhindre disse skadelige virkninger. Men med en så lille mængde data (tvillingestudiet var kun to personer), er forskere ikke klar til at ordinere nogen specifik behandling eller forebyggende medicin for at ændre, hvordan mennesker genetisk reagerer på rumflyvning.

'Jeg tror, ​​vi gør, hvad der normalt gøres inden for videnskab ... Vi ser noget interessant; lad os prøve det med mus først, 'sagde Mason.

Han bemærkede, at de måske ikke engang fandt det nødvendigt at ordinere noget for at ændre de effekter, de har set hos astronauter som Scott Kelly. 'Nogle af disse ændringer, selvom de er dramatiske, måske var det sådan, kroppen havde brug for at reagere,' sagde Mason.

Relaterede: Rumstrålingstrussel mod astronauter forklaret (infografisk)

Fremtidige astronauter og tardigrade -DNA

Mens Mason bemærkede, at fremtidige astronauter kan blive ordineret medicin eller andre værktøjer til at hjælpe med at afbøde de effekter, som de har afdækket med denne forskning. Nye undersøgelser undersøger dog hvordan værktøjer såsom genredigering kunne gøre mennesker mere i stand til at rejse længere ud i rummet og endda til planeter som Mars.

En af de største sundhedsmæssige bekymringer ved rumrejser er stråling. Hvis for eksempel forskere kunne finde en måde at gøre menneskelige celler mere modstandsdygtige over for virkningerne af stråling, kunne astronauter forblive sundere i længere varighed i rummet. Teoretisk set kan denne type teknologi også bruges til at bekæmpe virkningerne af stråling på raske celler under kræftbehandlinger på Jorden, bemærkede Mason.

Men tanken om at pille ved menneskelige gener er kontroversiel. Men Mason understregede, at der sandsynligvis vil være årtiers forskning afsluttet, før denne form for videnskab anvendes på mennesker.

'Jeg har ingen planer om at have konstrueret astronauter i de næste et til to årtier,' sagde Mason. 'Hvis vi har yderligere 20 års ren opdagelse og kortlægning og funktionel validering af det, vi tror, ​​vi ved, måske om 20 år fra nu, håber jeg, at vi kunne være på det stadium, hvor vi ville være i stand til at sige, at vi kan lave en menneske, der bedre kunne overleve på Mars. '

Men hvad betyder det at genetisk manipulere en person til bedre at overleve i rummet eller på en anden planet? Der er flere mulige tilgange.

En måde, forskere kan ændre fremtidige astronauter på, er ved hjælp af epigenetisk teknik, hvilket i det væsentlige betyder, at de ville 'tænde eller slukke' udtrykket for bestemte gener, forklarede Mason

Alternativt og endnu mere underligt undersøger disse forskere, hvordan man kombinerer DNA fra andre arter, nemlig tardigrader, med menneskelige celler for at gøre dem mere modstandsdygtige over for de skadelige virkninger af rumflyvning, som stråling.

Dette vilde koncept blev undersøgt i et 2016 -papir , og Mason og hans team sigter mod at bygge videre på den forskning for at se, om de ved hjælp af DNA fra ultra-modstandsdygtige tardigrader kunne beskytte astronauter mod de skadelige virkninger af rumflyvning.

Genetisk redigering af mennesker til rumrejser ville sandsynligvis være en del af naturlige ændringer i den menneskelige fysiologi, der kunne opstå efter at have boet på Mars i en årrække, sagde Mason. 'Det er ikke, hvis vi udvikler os; det er, når vi udvikler os, 'tilføjede han.

Selvom der kan forventes ændringer i menneskekroppen, når vores art udvider sig uden for jorden, er der en måde at gøre denne videnskab på ansvarlig vis, sagde Mason. 'Med hensyn til et spørgsmål om frihed konstruerer du det [et fremtidigt menneske] for at have mange flere muligheder, igen forudsat at vi ikke har taget muligheder væk,' sagde han. 'Hvis vi på en eller anden måde lærte det, da vi besluttede at prøve at bevise menneskers evne til at leve ud over Jorden, og vi fjerner deres evne til at leve på Jorden, tror jeg, at det ville være uretfærdigt.'

Genteknisk konstruktion af mennesker kan være etisk, hvis det gør mennesker mere i stand til at bebo Mars sikkert uden at forstyrre deres evne til at leve på Jorden, sagde Mason.

Følg Chelsea Gohd på Twitter @chelsea_gohd . Følg os på Twitter @Spacedotcom og på Facebook .

Alt om rumferie 2019

Brug for mere plads? Abonner på vores søstertitel 'All About Space' Magazine for de sidste fantastiske nyheder fra den sidste grænse! (Billedkredit: Alt om rummet)