با وجود ماموریت‌های پیشنهادی در سیاره‌ی مریخ و برنامه‌ریزی‌هایی که برای ایجاد یک پایگاه بر روی ماه در دهه‌های آینده انجام شده، سوالات بسیاری درباره‌ی تاثیر مدت زمان سپری شده در فضا بر روی بدن انسان‌ها مطرح شده است. افزون بر پرسش‌هایی درباره‌ی تاثیرات تابش‌های فضایی و گرانش کم بر عضلات، استخوان‌ها و اندام‌های انسان، سوال مهم‌تر این است که سفر به فضا چه تاثیری بر تولید مثل انسان‌ها خواهد داشت؟ با مجله‌ی فناوریهای توان افزا و پوشیدنی همراه باشید تا با نتایج پژوهشی که به تازگی در این زمینه توسط یک گروه ژاپنی انجام شده است، آشنا شوید.
اسپرم‌های منجمد شده‌ی موش‌ها که به مدت ۹ ماه در ایستگاه بین‌المللی فضایی نگه‌داری شده بود، با موفقیت موجب تولید نوزادان موش شد.
در ۲۲ ماه می سال جاری، پژوهشگران ژاپنی توانستند با استفاده از نمونه‌ی اسپرم منجمد شده‌ی (freeze-dried) موش، نوزادان سالم موش را متولد کنند. به عنوان بخشی از مطالعات باروری ، اسپرم موش به مدت ۹ ماه از سال ۲۰۱۳ تا سال ۲۰۱۴ به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده شد. اکنون سوال اصلی این است: آیا می‌توان این کار را بر روی بدن انسان هم انجام داد؟
این مطالعه توسط یک دانشجوی پژوهشگر در مرکز پیشرفته‌ی فناوری زیستی دانشگاه Yamanashi انجام شد. او و همکارانش در مقاله‌ای که به تازگی در مجله‌ی «Proceedings of the National Academy of Sciences» چاپ شده است، توضیح داده‌اند که اگر انسان‌ها بخواهند زندگی بلند مدتی در فضا داشته باشند، به فناوریهای کمک-باروری (assisted reproductive technology) نیاز خواهند داشت.
ایستگاه بین‌المللی فضایی
مطالعه‌ی تاثیرات تابش‌های فضایی و گرانش کم بر باروری
انجام پژوهش‌هایی درباره‌ی تاثیر زندگی در فضا بر تولید مثل انسان‌ها در اولویت است. در این پژوهش‌ها لازم است که تاثیر گرانش پایین بر روی باروری، توانایی انسان برای باردار شدن و ایجاد و رشد جنین بررسی شود. افزون بر این، مطالعه‌ی خطرات تابش‌های خورشیدی و کیهانی که بخش اصلی زندگی فضایی را در بر می‌گیرد، ضروری است.
برای پی بردن به تاثیرات تابش‌های فضایی می‌توان به اطلاعات ایستگاه بین‌المللی فضایی مراجعه کرد. این پایگاه بیش از ۱۰۰ برابر تابشی که به سطح زمین می‌رسد را دریافت می‌کند. در صورت عدم وجود حفاظت کافی در محل پایگاه این میزان تابش می‌تواند موجب آسیب‌های ژنتیکی شود. در ماه و سیاره‌ی مریخ که لایه‌ی حفاظتی مگنتوسفر ندارند، شرایط مشابهی وجود دارد.
در حالی که مطالعات بسیاری بر روی تاثیرات تابش بر بزرگسالان انجام شده است، آسیب‌های بالقوه‌ای که می‌تواند به فرزندان ما وارد شود، مورد بررسی قرار نگرفته است. Wakayama و همکارانش امیدوارند با کار بر روی اسپرم موش‌ها نخستین گام‌ها را در این راستا بردارند. آنها موش‌ها را برای مطالعه انتخاب کرده‌اند زیرا این گونه‌های پستاندار به صورت جنسی تولید مثل می‌کنند. Wakayama توضیح می‌دهد «تا کنون تنها از ماهی و سمندر برای انجام آزمایش‌های تولید مثل در فضا استفاده شده است. در حالی که پستانداران در مقایسه با این گونه‌ها بسیار متفاوتند. برای نمونه پستانداران از مادر متولد می‌شوند. برای آگاهی از امکان‌پذیر بودن تولید مثل پستانداران در فضا، باید از گونه‌های پستاندار استفاده کرد. با این حال، پستاندارانی مانند موش یا موش صحرایی بسیار حساس هستند و نگه‌داری آنها توسط فضانوردان ایستگاه بین‌المللی فضایی برای انجام آزمایش‌های تولید مثل، مشکل است. بنابراین تا کنون چنین آزمایش‌هایی انجام نشده است. ما در حال برنامه ریزی برای انجام آزمایش‌های بیشتر درباره‌ی تاثیر گرانش کم بر روی رشد جنین هستیم. »
اسپرم انسان که برای آزمایش کیفی منی در آزمایشگاه رنگ آمیزی شده است.
روند و نتایج آزمایش
این نمونه‌ها به مدت ۹ ماه در ایستگاه بین‌المللی فضایی و در دمای ثابت منفی ۹۵ درجه‌ی سانتیگراد نگه‌داری شدند. البته این نمونه‌ها در زمان‌های پرتاب و بازیابی در دمای اتاق بودند. پس از بازیابی Wakayama و گروهش متوجه شدند که نمونه‌ها دچار آسیب‌های اندکی شده‌اند.
Wakayama گفت « DNA اسپرم‌هایی که تنها ۹ ماه را در فضا سپری کردند، دچار آسیب‌های ناشی از تابش‌های فضایی شد. با این حال آسیب‌ها جدی نبود و اصلاح آنها هنگامی که با تخمک‌ها بارور می‌شدند، امکان‌پذیر بود. بنابراین به دنیا آوردن فرزندان معمولی و سالم با استفاده از آنها ممکن بود. ما با توجه به این نتایج متوجه شدیم که باید تاثیرات وارد بر اسپرمها را در مدت طولانی‌تری مورد بررسی قرار دهیم. »
افزون بر این که نمونه‌های اسپرم قابل اصلاح بودند، امکان تولید بچه‌های موش را بر روی زمین داشتند. همه‌ی موش‌ها به بلوغ رسیدند و سطح باروری طبیعی را نشان دادند. این گروه همچنین تصریح کردند باروری و نرخ تولد ناشی از این اسپرمها در مقایسه با اسپرم‌های کنترل یکسان بود و تنها تفاوت‌های ژنتیکی اندکی بین موش‌های حاصل از اسپرم‌های کنترل و اسپرم‌های مورد آزمایش وجود داشت.
با توجه به همه‌ی نتایج، این گروه نشان دادند با وجود این که قرار گرفتن در معرض تابش‌های فضایی می‌تواند به DNA آسیب برساند، بر تولید فرزندان زیست‌پذیر تاثیری ندارد (دست کم در یک بازه‌ی زمانی ۹ ماهه). افزون براین، نتایج نشان داد که انسان‌ها و حیوانات اهلی را می‌توان با استفاده از اسپرم‌هایی که در فضا نگه‌داری شده‌اند، تولید کرد که این نتیجه در ارتباط با مهاجرت به فضا و سایر سیارات بسیار سودمند است.
یک موش Pacific pocket مادر و فرزندانش در پناهگاه مصنوعی در باغ وحشی واقع در سن دیگو
Wakayama تصریح کرده است که هدف این پژوهش آزمایش روش‌های باروری است که قبلا بر روی زمین انجام شده است. آنها قصد دارند نشان دهند این روشها در فضا نیز جواب می‌دهد. «موضوع اصلی پژوهش‌های ما تولید مثل حیوانات اهلی است. در حال حاضر حیوانات زیادی بر روی زمین و با استفاده از اسپرم‌های نگه‌داری شده متولد می‌شوند. خصوصا در کشور ژاپن ۱۰۰ درصد گاوهای شیرده به دلایل اقتصادی و پرورشی از اسپرم‌های نگه داری شده تولید می‌شوند. گاهی اوقات اسپرم‌هایی که به مدت ده سال ذخیره شده‌اند، برای متولد شدن گاوها استفاده می‌شوند. اگر انسان‌ها بخواهند برای مدت طولانی در فضا زندگی کنند، بر اساس نتایج حاصل به گوشت گاو دسترسی خواهند داشت. همچنین این نتایج برای کمک کردن به زوج‌های نابارور مفید است. »
انجام آزمایش‌های بیشتر
این پژوهش‌ها همچنین راه را برای انجام آزمایش‌های بیشتر باز کرده است. برای نمونه بررسی تاثیر تابش‌های فضایی بر تخمک و دستگاه تولید مثل زنان موضوع دیگری است که می‌تواند بررسی شود. افزون بر این، نتایج این آزمایش‌ها برای فراهم ساختن ایمنی فضانوردان بسیار مفید است. Ulrike Luderer، استاد دانشگاه کالیفرنیا گفت «قرار گرفتن در معرض چنین تابش‌هایی می‌تواند موجب نارسایی زودرس تخمدان یا سرطان تخمدان شود. همچنین این تابش‌ها موجب پوکی استخوان، بیماری‌های قلبی و عروقی و بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر می‌شوند. در حال حاضر نیمی از فضانوردان ناسا زن هستند. بنابراین آگاهی از آثار مزمنی که تابش‌های فضایی در ماموریت‌های بلند مدت بر سلامت آنها دارد، بسیار مهم است.»
Aمهاجران آینده‌ی فضا می‌توانند اسپرمها و تخمک‌های منجمد شده را برای تولید دام و شاید انسان استفاده کنند.
با این حال مساله‌ی مهمی که در این پژوهش‌ها باید بررسی شود، قابلیت تفاوت قائل شدن بین آثار گرانش کم و تابش است. در گذشته پژوهش‌هایی انجام شده که نشان داده قرار گرفتن در معرض یک گرانش پایین شبیه سازی شده می‌تواند قابلیت تعمیر DNA را کاهش دهد و به DNA انسانی آسیب وارد کند. آزمایش‌هایی نیز درباره‌ی بررسی ارتباط این دو عامل انجام شده است. انجام آزمایش‌های بسیار بیشتری برای تشخیص آثار ناشی از هر کدام از این عوامل مورد نیاز است.
در آینده ممکن است بتوان با قرار دادن نمونه‌های اسپرم و تخمک در لوله‌هایی که توانایی شبیه سازی گرانش زمین را دارند، اثر دو عامل تابش و گرانش ضعیف را جداگانه بررسی کرد. به طور مشابه می‌توان از ماژول‌های محافظ برای جلوگیری از آثار گرانش کم و ضعیف استفاده کرد. البته باید توجه داشت که مطالعه و بررسی تاثیر گرانش کم و تابش‌های فضایی بر تولید مثل در فضا، باید در چندین نسل انسانی انجام پذیرد.
بیشتر بخوانید:
>>چکمه های هوشمند دانشگاه MIT مانع لیز خوردن فضانوردان میشود
>>کاهش درد با گجت سلامتی painpod بدون نیاز به دارو های مُسکن
منبع: universetoday
استفاده و بازنشر این نوشتار تنها با ذکر لینک منبع و نام «مجله‌ی فناوریهای توان افزا و پوشیدنی » مجاز است.
