بررسی امکان بچه‌دار شدن انسان‌ها در فضا!

به گزارش مجله خبری نگار/سینا،با این حال، واقعیت‌های زیستی ممکن است رویای سفر به یک سیاره امن دیگر و ترک زمین را در قلمرو داستان‌های علمی – تخیلی خلاصه کرده و تمدن انسانی را محدود به زمین کنند. امکان‌سنجی بچه‌دار شدن انسان‌ها در فضا یک مطالعه جدید نشان داده است که اسپرم پستانداران از انسان گرفته تا موش و خوک در شرایط ریزگرانش برای عبور از دستگاه تولیدمثل ماده و رسیدن به تخمک با مشکل مواجه می‌شوند. حتی اگر اسپرم موفق شود، جنین‌هایی که در این شرایط شکل می‌گیرند، در مقایسه با جنین‌های طبیعی، رشد ضعیف‌تری دارند. این تحقیق از دانشگاه آدلاید در استرالیا، تازه‌ترین یافته‌ای است که ثابت می‌کند تولیدمثل پستانداران در فضا می‌تواند بسیار پیچیده و شاید حتی غیرممکن باشد. برخی مطالعات گذشته با عناوین جذاب اعلام کرده بودند که نوزادان موش از سلول‌های بنیادینی به دنیا آمده‌اند که ماه‌ها در سفر فضایی بوده‌اند. با این حال، بیشتر تحقیقات پیشین چه در خود فضا و چه در شبیه‌ساز‌های ریزگرانش روی زمین، نشان داده‌اند که محیط فضایی اثرات منفی گسترده‌ای بر سلول‌های تولیدمثلی و جنین‌ها دارد. به گفته نیکول مک فرسون، زیست شناس تولیدمثل در دانشگاه آدلاید استرالیا و نویسنده ارشد این پژوهش، اگر به آینده اکتشافات فضایی و سکونتگاه‌های انسان در فضا فکر کنید، باید بدانید این اتفاق در حال رخ دادن است و رسیدن به آن دور نیست! مک فرسون معتقد است که بسیاری از پژوهشگران فراموش می‌کنند که برای حفظ سکونتگاه‌ها باید توانمندی تولیدمثل در فضا را داشته باشیم. بیشتر بخوانید چرا فضانوردان هنوز از تکنولوژی قدیمی استفاده می‌کنند؟ پاسخ ناسا جالب است تصاویر تاریخی و شگفت انگیز فضانوردان آرتمیس ۲ از سیاره زمین رویای تولیدمثل درفضا قابل تحقق است؟ مک فرسون که پیش از این تحقیقاتی درباره تأثیر چاقی و رژیم غذایی بر موفقیت بارداری انجام داده بود، پس از تماشای مستندی به میزبانی فیزیکدان بریتانیایی برایان کاکس، به امکان تولیدمثل در فضا علاقه‌مند شد. گفتگوی او با همسرش هم جرقه‌ای بود برای شکل‌گیری ایده‌ای منحصر‌به‌فرد برای یک آزمایش پژوهشی تازه! یک هفته بعد، یک ملاقات تصادفی با بنیان‌گذار شرکت پزشکی فضایی Firefly Biotech این فرصت را برای مک فرسون فراهم کرد تا یک کلینوستات سه بعدی (دستگاهی که از چرخش برای خنثی کردن اثرات کشش گرانشی بر رشد و نمو استفاده می‌کند) برای آزمایشگاه خود تهیه کند. این دستگاه، یک سانتریفیوژ پیشرفته است که با چرخاندن ویال‌های نمونه حول دو محور، ریزگرانش را شبیه‌سازی می‌کند و سلول‌ها را نسبت به موقعیتشان در فضا گیج می‌کند. در این آزمایش، مک فرسون و تیمش سامانه‌ای طراحی کردند که در یک بخش آن سلول‌های اسپرم انسان، موش و خوک قرار داشت و در بخش دیگر سلول‌های تخمک که با یک کانال باریک شبیه‌ساز دستگاه تولیدمثل ماده از هم جدا شده بودند. نتایج نشان داد که در شرایط ریزگرانش، ۳۰ درصد اسپرم کمتری نسبت به جاذبه طبیعی موفق شدند به تخمک برسند. دانشمندان می‌دانند که اسپرم برای یافتن مسیر خود به سمت تخمک به یک شبکه پیچیده از سیگنال‌ها متکی است. بخشی از این هدایت با نشانه‌های شیمیایی مثل میزان هورمون زنانه پروژسترون انجام می‌شود، اما مک فرسون می‌گوید که جاذبه نیز نقش بسیار مهمی در این فرآیند ایفا می‌کند. با عنایت به توضیح ایشان می‌دانیم که اسپرم به نشانه‌های شیمیایی واکنش نشان می‌دهد، اما به همان اندازه می‌دانیم که آنها ترجیح می‌دهند نزدیک سطوح شناور باشند. بدیهی است که برای تشخیص موقعیت سطح باید جای خود را در فضا و زمان بشناسید و برای این کار جاذبه یک عنصر ضروری است. بیشتر بخوانید مأموریت آرتمیس ۲ بدون نقص پیش می‌رود، جز یک مشکل عجیب در توالت فضاپیما کشف «پناهگاه امن» در مسیر زمین به ماه؛ انقلابی در ایمنی سفر فضانوردان نقش جاذبه در رشد جنین مبارزه اسپرم‌ها برای رسیدن به تخمک تنها بخشی از داستان بود. هنگامی که اسپرم‌ها موفق به رسیدن شدند، جنین‌های اولیه، معروف به بلاستوسیت، در ابتدا قوی‌تر از نمونه‌های رشد یافته در شرایط جاذبه به نظر می‌رسیدند، اما با ادامه قرارگیری در ریزگرانش، کیفیت برتر این بلاستوسیت‌ها کاهش یافت و رشد جنین‌ها نسبت به همتایان خود در شرایط طبیعی عقب افتاد. به اعتقاد مک فرسون، کیفیت بالاتر اولیه جنین‌هایی که تنها پس از چهار ساعت قرارگیری در ریزگرانش شکل گرفته بودند، نتیجه فرآیند انتخاب طبیعی است که تنها به قوی‌ترین اسپرم‌ها اجازه رسیدن به تخمک را می‌دهد، اما کاهش کیفیت جنین‌هایی که تا ۲۴ ساعت در ریزگرانش بودند، به احتمال زیاد به خاطر اثرات منفی فقدان جاذبه بر فرآیند‌های حیاتی سلول‌های جنینی در حال تقسیم سریع رخ داده است. این پژوهشگر گفته است: در ۲۴ ساعت اول رشد جنین، تغییرات زیادی رخ می‌دهد، DNA مادر و پدر با هم ترکیب می‌شوند و تغییرات اپی‌ژنتیکی یا فراژن شناسی فراوانی شکل می‌گیرد تا رشد اولیه جنین را هدایت کند. قرار گرفتن در شرایط بی‌جاذبه در این مرحله، واقعا آسیب‌رسان است. مک فرسون توضیح داد که در آینده، پژوهشگران قصد دارند آزمایش‌های مشابهی را در محیط‌هایی با گرانش پایین‌تر، مثل ماه یا مریخ، انجام دهند تا بررسی کنند آیا گرانش جزئی می‌تواند اثرات منفی ریزگرانش را کاهش دهد یا نه. او معتقد است که این نتایج نه تنها برای تحقق رویای سکونتگاه‌های فضایی اهمیت دارند، بلکه برای گردشگری فضایی تجاری و حتی نوزادانی که ممکن است در ماه‌عسل‌های فضایی متولد شوند نیز کاربردی هستند. همچنین، فرآیند انتخاب طبیعی که پس از قرارگیری کوتاه مدت در ریزگرانش منجر به شکل‌گیری جنین‌های قوی‌تر می‌شود، می‌تواند به پیشرفت تکنیک‌های IVF انسانی کمک کند و درمان ناباروری روی زمین را بهبود بخشد. در مراحل بعدی، پژوهشگران می‌خواهند جنین‌ها را در معرض دوره‌های طولانی‌تر ریزگرانش قرار دهند تا درک عمیق‌تری از فرآیند‌های حیاتی که در شرایط شبیه فضا رخ می‌دهند، به دست آورند.