화성에 대한 제안 된 임무와 앞으로 수십 년 동안 달에 전초 기지를 건설 할 계획으로 우주 나 다른 행성에서 보낸 시간이 인체에 미칠 수있는 영향에 대한 몇 가지 질문이 있습니다. 우리의 근육, 뼈 및 장기에 대한 방사선 및 저 g의 영향에 관한 일반적인 질문 범위를 넘어 우주 여행이 우리의 재생산 능력에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대한 질문도 있습니다.
이번 주 초 (5 월 22 일 월요일)에 일본 연구팀이이 질문에 대해 밝힐 수있는 결과를 발표했습니다. 동결 건조 된 마우스 정자의 샘플을 사용하여이 팀은 건강한 아기 마우스를 낳을 수있었습니다. 생식력 연구의 일환으로, 마우스 정자는 국제 우주 정거장에서 2013 년부터 2014 년까지 9 개월을 보냈습니다. 실제 질문은, 인간 아기에게도 똑같이 할 수 있는가하는 것입니다.
이 연구는 야마나시 대학의 첨단 생명 공학 센터의 학생 연구원 인에 의해 주도되었습니다. 그녀와 동료들이 연구에서 설명하는 것처럼 – 최근에 출판 된 국립 과학 아카데미의 절차 – 인류가 장기적으로 우주에서 살려고한다면 보조 생식 기술이 필요할 것이다.
따라서 우주에 사는 것이 인간 생식에 미칠 수있는 영향을 다루는 연구가 먼저 필요하다. 이들은 미세 중력 (또는 저 중력)이 다산, 임신 능력, 어린이 발달에 미칠 수있는 영향을 다룰 필요가있다. 더 중요한 것은 우주에서 시간을 보내는 데 가장 큰 위험 중 하나 인 태양 및 우주 방사선에 의한 위협을 처리해야한다는 것입니다.
공평하게, 우주 방사선의 영향을 느끼기 위해 멀리 갈 필요는 없습니다. ISS는 지구 표면보다 100 배 이상 많은 양의 방사선을 정기적으로받습니다. 충분한 보호 조치를 취하지 않으면 유전 적 손상을 입을 수 있습니다. 보호 자기권이없는 화성 및 달과 같은 다른 태양 체에서는 상황이 비슷합니다.
성인에 대한 방사선의 영향은 광범위하게 연구되었지만 우리의 자손에게 발생할 수있는 잠재적 피해는 없습니다. 태양 및 우주 방사선은 재생산 능력에 어떤 영향을 미칠 수 있으며,이 방사선은 아직 자궁에있을 때와 태어 났을 때 어린이에게 어떤 영향을 줄 수 있습니까? 와카야마와 그녀의 동료들은이 질문들을 해결하기위한 첫 걸음을 내딛기 위해 쥐의 정자를 선택했습니다.
그들은 생식을하는 포유류 종이 기 때문에 생쥐를 구체적으로 선택했습니다. 사야카 와카야마 (Sayaka Wakayama)는 이메일을 통해 Space Magazine을 설명했습니다.
“지금까지 우주에서는 물고기 나 도롱뇽 만 생식되는지 검사했습니다. 그러나 포유류 종은 어머니에게서 태어난 것과 같은 종에 비해 매우 다릅니다 (생생). 포유류 생식이 가능한지 아닌지를 알기 위해서는 실험에 포유류 종을 사용해야합니다. 그러나 생쥐 나 쥐와 같은 포유류 종은 ISS에 탑승 한 우주 비행사, 특히 생식 연구를 위해 매우 민감하고 돌보기가 어렵습니다. 따라서 지금까지는 이러한 연구를 수행하지 않았습니다. 배아 발달을위한 미세 중력의 영향과 같은 더 많은 실험을 계획하고 있습니다.”
샘플은 ISS에 9 개월을 보냈으며,이 기간 동안 -95 ° C (-139 ° F)의 일정한 온도를 유지했습니다. 그러나 발사 및 복구 중에는 실온에있었습니다. 검색 후, Wakayama와 그녀의 팀은 샘플에 약간의 손상이 있음을 발견했습니다.
와카야마는“우주에서 보존 된 정자는 우주 방사선으로 단 9 개월 후에도 DNA 손상을 입었다”고 말했다. 그러나, 그 손상은 강하지 않았으며 난 모세포 용량에 의해 수정 될 때 복구 될 수있었습니다. 그러므로 우리는 정상적이고 건강한 자손을 얻을 수있었습니다. 이것은 정자가 장기간 보존 될 때 그 효과를 조사해야한다는 것을 의미합니다.”
회복 가능한 것 외에도, 정자 샘플은 여전히 마우스 배아를 수정하고 (한 번 지구로 돌아온 후) 마우스 자손을 생산할 수있었습니다. 또한 수정과 출산율은 대조군과 유사하며 시험 정자를 사용하여 생성 된 생쥐와 생쥐 사이에는 약간의 게놈 차이 만 존재한다고 언급했다.
이 모든 것으로부터 우주 방사선에 노출되면 DNA가 손상 될 수 있지만 생존 가능한 자손의 생산에 영향을 줄 필요는 없다 (최소 9 개월 이내). 또한, 결과는 인간과 가축이 공간 보존 된 정자에서 생산 될 수 있으며, 이는 우주와 다른 행성을 식민지화 할 때 매우 유용 할 수 있음을 나타냅니다.
와카야마가 말한 것처럼,이 연구는 이미 지구상에 확립 된 수정 관행을 기반으로하며, 동일한 관행이 우주에서 사용될 수 있음을 보여줍니다
“우리의 주요 주제는 가축 복제입니다. 지상의 현재 상황에서 많은 동물들이 정자 보존에서 태어납니다. 특히 일본에서는 젖소의 100 %가 경제 및 번식 이유 때문에 보존 된 정자에서 태어났습니다. 때때로, 10 년 이상 보관 된 정자는 소를 생산하는 데 사용되었습니다. 인간이 수년 동안 우주에 살면, 그 결과 우주에서 비프 스테이크를 먹을 수 있다는 결과가 나왔습니다. 이를 위해이 연구를 수행했습니다. 인간에게는 우리의 발견이 불임 부부에게 도움이 될 것입니다.”
이 연구는 또한 난소 및 여성 생식계에 대한 공간 방사선의 영향을 측정하기위한 추가 테스트를위한 길을 제시합니다. 이 테스트는 우주에서 시간이 어떻게 여성 생식력에 영향을 줄 수 있는지에 대해 많은 것을 알려줄뿐만 아니라 우주 비행사 안전에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 캘리포니아 대학 (University of California)의 의학 교수이자 논문의 공동 저자 인 Ulrike Luderer는 AFP에 성명서를 통해 다음과 같이 말했습니다.
“이러한 유형의 노출은 초기 난소 부전 및 난소 암뿐만 아니라 다른 골다공증, 심혈관 질환 및 알츠하이머와 같은 신경인지 질환을 유발할 수 있습니다. NASA의 새로운 우주 비행사 수업에서 우주 비행사의 절반은 여성입니다. 따라서 장기간의 심부 방사선에 노출 된 여성에게 어떤 만성 건강 영향이있을 수 있는지 아는 것이 정말 중요합니다.”
그러나, 이러한 종류의 시험에서 남아있는 문제는 미세 중력과 방사선의 영향을 구별 할 수있는 것입니다. 과거에, 시뮬레이션 된 미세 중력에 대한 노출이 어떻게 인간의 DNA 복구 능력을 줄이고 DNA 손상을 유도 할 수 있는지를 보여주는 연구가 수행되었습니다. 다른 연구들에 따르면이 둘 사이의 상호 작용 문제와 각각의 정확한 영향을 해결하기 위해 추가 실험이 필요한 방법이 제기되었습니다.
미래에는 지구 중력을 시뮬레이션 할 수있는 원환 체에 spermatazoa 및 ova 샘플을 배치하여 두 샘플을 구별 할 수 있습니다 (1 지). 유사하게, 차폐 모듈을 사용하여 저 중력 또는 미세 중력의 영향을 분리 할 수 있습니다. 그 외에도 아기가 실제로 우주에서 태어나거나 음력이나 화성 환경에서 태어날 때까지 불확실성이 남아있을 것입니다.
물론 인간 진화에 대한 중력과 방사선의 장기적인 영향은 여전히 남아 있습니다. 어쩌면 그것은 세대가 다가올 것이 분명하지 않을 것이며, 지구에서 태어난 아이들에 대한 다세대 연구가 그들과 그들의 자손이 어떻게 다른지 알아볼 것을 요구할 것입니다.
