Мечтая о колониях на Луне, Марсе и за их пределами, мы много говорим о продолжительности полетов, запасах продовольствия и радиации. Глубокий космос встретит нас суровыми условиями, и некоторые ученые обращают внимание на редактирование генома как способ сделать человека устойчивым к опасностям межпланетных путешествий.
В январе мне посчастливилось присутствовать на долгожданных дебатах между королевским астрономом лордом Мартином Рисом и энтузиастом исследования Марса доктором Робертом Зубрином. Мероприятие в Британском межпланетном обществе было посвящено вопросу о том, следует ли исследовать Марс с помощью роботов или людей. В своей недавней книге «Конец астронавтов» лорд Рис и соавтор Дональд Голдсмит изложили преимущества исследования Солнечной системы с помощью роботизированных космических аппаратов, не требующих затрат и риска, связанных с отправкой людей. Доктор Зубрин же выступает за пилотируемые полеты.
Несмотря на разногласия, и Рис, и Зубрин согласились в одном: редактирование генома может стать ключом к преодолению препятствий, стоящих на пути к межпланетным путешествиям. Наш геном – это вся ДНК, присутствующая в наших клетках. С 2011 года мы научились редактировать геномы с невероятной точностью. Инструмент для редактирования генома CRISPR-Cas9 сегодня можно использовать даже в школьной лаборатории, его применяют на Международной космической станции. А технологии редактирования оснований и праймирования позволяют вносить мельчайшие изменения в геном любого живого организма.
Потенциал редактирования генома для освоения космоса безграничен. Одна из самых серьезных проблем, с которыми столкнутся астронавты в дальнем космосе – это повышенный уровень радиации, разрушающей организм и повышающей риск развития рака. Возможно, мы сможем внедрить в ДНК человека гены растений и бактерий, способных нейтрализовать радиацию. Звучит как научная фантастика, но выдающиеся ученые, такие как лорд Рис, считают, что это ключ к нашему будущему в космосе.
Представьте: мы сможем замедлить старение, противодействовать разрушению клеток, создать сельскохозяйственные культуры, устойчивые к радиации, и даже разработать персонализированную медицину, основанную на индивидуальных генетических особенностях астронавта.
Уроки выживания от тихоходок
Тихоходки – это микроскопические животные, которых иногда называют «водяными медведями». Эксперименты показали, что эти крошечные создания способны выживать при экстремальных температурах и давлении, в условиях высокой радиации и без пищи. Они даже переносят вакуум космоса!
Генетики стремятся разгадать секреты их генома. В статье, опубликованной в журнале Nature, была предпринята попытка выявить ключевые гены и белки, которые наделяют этих миниатюрных существ невероятной устойчивостью к стрессу. Что, если мы сможем внедрить некоторые из этих генов в сельскохозяйственные культуры, чтобы сделать их устойчивыми к высоким уровням радиации и другим неблагоприятным факторам? Над этим стоит задуматься.
Еще более интригующим является вопрос о том, может ли внедрение генов тихоходок в наш собственный геном сделать нас более устойчивыми к суровым условиям космоса? Ученые уже доказали, что человеческие клетки в лабораторных условиях приобретают повышенную устойчивость к рентгеновскому излучению после внедрения в них генов тихоходок.
Этика и будущее генетически модифицированных астронавтов
Перенос генов от тихоходок – лишь один из примеров того, как мы могли бы модифицировать людей и растения для космических путешествий. Но сначала потребуются годы исследований.
Важно отметить, что правительства многих стран ужесточают ограничения на редактирование генома и другие технологии, связанные с переносом генов от одного вида к другому. Германия и Канада придерживаются наиболее строгой позиции, в то время как в других странах ограничения постепенно смягчаются.
В ноябре 2018 года китайский ученый Хэ Цзянькуй объявил о создании первых в мире детей с отредактированным геномом. Он внедрил в ДНК близнецов ген, обеспечивающий устойчивость к ВИЧ-инфекции. Ученый был заключен в тюрьму, но недавно освобожден и ему снова разрешили проводить исследования.
В новой космической гонке некоторые страны могут пойти на все, в том числе и на редактирование генома, в то время как другие, особенно на Западе, где ограничения ужесточаются, могут отказаться от этой идеи. Победитель получит огромные научные и экономические преимущества.
Если Рис и другие футурологи правы, редактирование генома способно вывести человечество на новый уровень освоения космоса. Но сначала обществу необходимо прийти к консенсусу. Вполне вероятно, что эта идея столкнется с сопротивлением, поскольку многие боятся необратимых изменений в человеческой природе.
Технологии редактирования оснований и праймирования сделали редактирование генов невероятно точным, и эта область развивается быстрее, чем общественная дискуссия. Однажды какая-то страна решится на этот шаг, в то время как другие будут наблюдать со стороны. И только тогда мы узнаем, насколько реальны эти идеи. А пока нам остается лишь строить догадки, с любопытством и, возможно, даже с волнением наблюдая за развитием событий.
Сэм Макки, старший преподаватель и докторант философии науки, Манчестерский Метрополитен Университет.
Читайте также: Это может стать нашим космическим будущим
