Кейт Рубинс была первым человеком, секвенировавшим ДНК в космосе. Фото предоставлено: НАСА
При рассмотрении населенных пунктов на Луне, Марсе и других регионах большое внимание уделяется времени в пути, еде и радиационным рискам. Мы, несомненно, столкнемся с суровыми условиями в космосе, и некоторые мыслители рассматривают редактирование генома как способ гарантировать, что люди смогут выдержать суровые условия, когда они отправятся дальше в Солнечную систему.
В январе мне посчастливилось присутствовать на долгожданных дебатах между королевским астрономом Мартином Рисом и активистом исследования Марса доктором Джонсом. Роберт Зубрин примет участие. На мероприятии Британского межпланетного общества был рассмотрен вопрос о том, следует ли исследовать Марс людьми или роботами.
В недавней книге под названием «Конец астронавтов» лорд Рис и его соавтор Дональд Голдсмит описывают преимущества исследования Солнечной системы с помощью роботизированных космических кораблей и транспортных средств без необходимости летать на людях, а также связанные с этим затраты и риски. Доктор Зубрин поддерживает исследование Солнечной системы человеком. Однако был достигнут консенсус в отношении того, что Рис выступает за использование генной инженерии, чтобы дать людям возможность преодолеть огромные проблемы, связанные с превращением в межпланетный вид.
Наш геном — это вся ДНК, присутствующая в наших клетках. С 2011 года мы можем легко и точно редактировать геномы. Сначала появился молекулярный инструмент под названием Crispr-Cas9, который теперь можно использовать в школьной лаборатории по очень низкой цене и даже использовался на Международной космической станции. Затем появились методы, называемые базовым и первичным редактированием, которые могут вносить крошечные изменения в геном любого живого организма.
Возможные применения редактирования генов, которые позволят нам путешествовать дальше, практически безграничны. Одна из самых больших опасностей, с которыми астронавты сталкиваются в космосе, — это более высокие дозы радиации, которые могут нарушить многие процессы в организме и увеличить риск развития рака в долгосрочной перспективе.
Возможно, мы могли бы использовать редактирование генома, чтобы имплантировать людям гены растений и бактерий, способные устранять радиацию в случае радиоактивных отходов и радиоактивных осадков. Это звучит как научная фантастика, но выдающиеся мыслители, такие как лорд Рис, считают, что это ключ к нашему прогрессу во всей Солнечной системе.
Также может оказаться полезным выявление и имплантация людям генов, которые замедляют процесс старения и противодействуют разрушению клеток. Мы также могли бы выращивать растения, способные противостоять радиоактивному воздействию, поскольку экипажам приходится выращивать себе еду. Мы также могли бы адаптировать лекарства к потребностям астронавтов, исходя из их специфической генетической структуры.
Представьте себе будущее, в котором человеческий геном будет настолько хорошо изучен, что его можно будет изменить с помощью новой персонализированной медицины.
Гены крайностей
Тихоходки — микроскопические животные, которых иногда называют «водяными медведями». Эксперименты показали, что эти крошечные существа могут переносить экстремальные температуры, давление, высокий уровень радиации и голод. Они могут даже пережить космический вакуум.
Генетики отчаянно пытаются понять их геномы, и статья, опубликованная в журнале Nature, была направлена на раскрытие ключевых генов и белков, которые придают крошечным существам необычайную устойчивость к стрессу. Если бы мы могли внедрить некоторые из генов, задействованных в сельскохозяйственных культурах, смогли бы мы сделать их устойчивыми к самым высоким уровням радиации и стрессам окружающей среды? Это стоит расследовать.
Еще более интересным является вопрос о том, может ли внедрение генов тихоходок в наш собственный геном сделать нас более устойчивыми к суровым условиям космоса. Ученые уже показали, что человеческие клетки в лаборатории развили повышенную толерантность к рентгеновским лучам, когда в них были вставлены гены тихоходок.
Передача генов тихоходок — лишь один умозрительный пример того, как мы могли бы изменить людей и сельскохозяйственные культуры, чтобы сделать их более подходящими для космических путешествий.
Чтобы ученые когда-либо дошли до этой точки, нам нужно провести гораздо больше исследований. Однако в прошлом правительства нескольких стран пытались ввести строгие ограничения на использование редактирования генома и других технологий для вставки генов одного вида в другой.
Германия и Канада входят в число наиболее осторожных стран, но ограничения, похоже, ослабляются и в других странах.
В ноябре 2018 года китайский учёный Хэ Цзянькуй объявил, что создал первых младенцев с отредактированными генами. Он ввел будущим близнецам ген, который придает им устойчивость к ВИЧ-инфекции.
Ученого тогда посадили в тюрьму. Однако сейчас его освободили, и ему разрешили снова проводить исследования.
В новой космической гонке некоторые страны могут зайти так далеко в редактировании генома, а другие, особенно на Западе, где ограничения и без того строгие, не могут этого сделать. Тот, кто победит, получит огромные научные и экономические выгоды.
Если Рис и другие футуристы правы, это поле потенциально может стимулировать нашу экспансию в космос. Но общество должно с этим согласиться.
Вполне вероятно, что будет сопротивление, потому что страх навсегда изменить человеческий вид укоренился глубоко. А поскольку базовое и простое редактирование теперь повысило точность целевого редактирования генов, становится ясно, что технология развивается быстрее, чем обсуждается.
Некоторые страны, вероятно, сделают решительный шаг, в то время как другие будут уклоняться от этого. Только тогда мы узнаем, насколько жизнеспособны эти идеи на самом деле. До тех пор мы можем только предполагать с любопытством и, возможно, с волнением.
Информация от: Разговором
