دست‌کاری ژنتیکی؛ راه‌حلی برای زنده‌ماندن انسان در ماموریت‌های مریخ

آیا می‌توان برای سفر به مریخ، DNA خرس آبی را به سلول‌های انسان پیوند زد؟ خرس آبی یا تاردیگرید، جاندار هشت‌پای کوچکی است که از انواع شرایط سخت، جان سالم به در می‌برد. کریس میسون، متخصص ژنتیک و استادیار فیزیولوژی و بیوفیزیک دانشگاه ویل کرنل نیویورک، به بررسی عوارض ژنتیکی پروازهای فضایی، روش‌های غلبه بر این چالش‌ها و توسعه‌ی گونه‌ها در منظومه‌ی شمسی پرداخته است. به گفته‌ی میسون، یکی از عجیب‌ترین روش‌های محافظت از فضانوردان آینده در مأموریت‌هایی مثل مریخ، استفاده از DNA خرس‌های آبی، موجودات میکروسکوپی کوچکی است که می‌توانند از اغلب شرایط سخت حتی فضای خلأ جان سالم به در ببرند.

میسون، سرپرست یکی از ده تیم منتخب پژوهشگران ناسا برای بررسی فضانوردان دوقلو، مارک و اسکات کلی بود. اسکات کلی پس از آغاز مأموریت خود در سال ۲۰۱۵ به مدت تقریبا یک سال در ایستگاه فضایی بین‌المللی اقامت داشت در حالی که برادر او مارک کلی روی زمین ماند.

هدف پژوهشگرها از مقایسه‌ی واکنش بیولوژیکی دو برادر به محیط‌های مختلف، یادگیری نکات بیشتری درباره‌ی آثار مأموریت‌های فضایی طولانی‌مدت بر بدن انسان بود. میسون و ده‌ها پژوهشگر دیگر در این زمینه، از مجموعه‌ی ارزشمند داده‌ها درباره‌ی آثار فضا بر بدن انسان رونمایی کردند.

تصویر مفهومی از مأموریت سرنشین‌دار به مریخ. کریس میسون، متخصص ژنتیک اخیرا طی نشستی با Space.com درباره‌ی احتمال دست‌کاری ژنتیکی انسان برای محافظت در برابر خطرهای مأموریت به مریخ سخن گفته است.

پژوهشگرها امیدوارند، به استراتژی‌هایی برای پشتیبانی از سلامت فضانوردان در مأموریت‌های فضایی آینده دست پیدا کنند. میسون در هشتمین کنفرانس Human Genetics در تاریخ ۲۹ اکتبر، به سخنرانی درباره‌ی برخی نتایج پژوهش یادشده پرداخت.

به گفته‌ی میسون، با بررسی ظاهر ژن‌ها در طول مراحل مختلف سفرهای فضایی (از جمله بازگشت فشرده به زمین)، می‌توان زمینه‌ای برای کاهش خطرهای مأموریت‌های فضایی آینده فراهم کرد. برای مثال، درصورتی‌که فرود و بازگشت به زمین برای بدن انسان مضر ارزیابی شود،  دانشمندان می‌توانند روش‌هایی را برای پیشگیری از آثار قطعی آن‌ها توسعه‌ دهند. اما با وجود مجموعه‌ی کوچکی از داده‌ها (بررسی دوقلوها) نمی‌‌توان هیچ‌گونه درمان یا داروی مشخصی برای تغییر واکنش ژنتیکی انسان به سفرهای فضایی تجویز کرد. میسون می‌گوید:

معتقدم کاری که ما انجام می‌دهیم در علم رایج است. پدیده‌ی جذابی را می‌بینیم، سپس آن را روی موش‌ها آزمایش می‌کنیم.

میسون تأکید می‌کند، تجویز هر دارویی برای تغییر عوارض دیده‌شده در فضانوردانی مانند اسکات کلی ضرورتی ندارد. او می‌افزاید: «برخی از تغییرات بدن، هرچند هم شدید باشند حاکی از نیاز بدن به واکنش هستند.»

کریس میسون، متخصص ژنتیک، در حال سخنرانی درباره‌ی آثار ژنتیکی پروازهای فضایی در هشتمین کنفرانس Human Genetics؛ نیویورک؛ ۲۹ اکتبر ۲۰۱۹

فضانوردهای آینده می‌‌توانند از دارو یا ابزار دیگر برای کاهش عوارض سفرهای فضایی استفاده کنند. با این‌حال طبق بررسی‌های جدید، دست‌کاری ژنتیکی، توانایی انسان برای سفر به فضای دوردست به‌ویژه سیاره‌هایی مثل مریخ را افزایش می‌دهد.

یکی از چالش‌های اصلی سلامت فضانوردان، تشعشعات رادیویی است. برای مثال درصورتی‌که دانشمندان روشی برای افزایش مقاومت سلول‌های بدن نسبت به آثار تشعشعات پیدا کنند، سلامتی فضانوردها برای سفرهای فضایی طولانی‌مدت تضمین می‌شود. از نظر تئوری، از این فناوری می‌توان در درمان‌ سرطان روی زمین و مبارزه با عوارض پرتوها روی سلول‌های بدن استفاده کرد. اختلاف زیادی بر سر ایده‌ی دست‌کاری ژنتیکی انسان وجود دارد. اما میسون معتقد است، قبل از پیاده‌سازی این فرضیه روی انسان نیاز به ده‌ها سال پژوهش است. او می‌گوید:

هنوز برنامه‌ای برای دست‌کاری فضانوردها در یک یا دو دهه‌ی آینده وجود ندارد. اگر ارزیابی و پژوهش خود را به‌صورت پیوسته ادامه دهیم شاید پس از ۲۰ سال بتوانیم انسانی بسازیم که به‌راحتی روی مریخ دوام بیاورد.

اما مهندسی ژنتیکی انسان برای بقا در فضا یا سیاره‌ای دیگر چه معنایی دارد؟ رویکردهای متعددی دراین‌باره وجود دارد. یکی از روش‌ها برای دست‌کاری فضانوردهای آینده، مهندسی اپی‌ژنتیک یا «خاموش و روشن کردن» وضعیت ژن‌های مشخص است.

تاردیگرید یا خرس آبی

دست‌کاری ژنتیکی انسان برای سفرهای فضایی  تا اندازه‌ای می‌تواند به معنی بخشی از تغییرات طبیعی باشد که پس از زندگی در مریخ به مدت طولانی در فیزیولوژی انسان رخ می‌دهد. به گفته‌ی میسون: «مسئله احتمال تکامل نیست، مسئله زمان تکامل است.»

به گفته‌ی میسون، تغییر در بدن انسان پس از مدتی زندگی در فضا اجتناب‌ناپذیر است اما علم می‌تواند خود این مسئولیت را بر عهده بگیرد. او می‌افزاید:

دست‌کاری ژنتیکی، قدرت انتخاب انسان آینده را افزایش می‌دهد و فرصت‌های بیشتری را برای او فراهم می‌کند؛ البته به شرطی که فرصت‌های دیگر را از او نگیرد. بنابراین اگر زمانی به این فناوری دست پیدا کردیم، ناعادلانه است که بخواهیم صرفا با اثبات توانایی انسان برای زندگی خارج از زمین، فرصت زندگی روی زمین را از او بگیریم.

بنابراین دست‌کاری ژنتیکی انسان در صورتی اخلاقی است که بدون اختلال در زندگی زمینی، توانایی او برای زندگی در مریخ افزایش پیدا کند.