Генетический скрининг в космическом полете в стиле Гаттаки неизбежен, но обратим

Очевидно, что не все физически приспособлены для космических путешествий. Астронавты должны противостоять невероятной силе, необходимой для выведения ракетного корабля из атмосферы. Они также должны быть в состоянии справиться с невесомостью и потенциально низкой гравитацией, не болея и не увядая до слабости. Да, космические путешественники могут тренировать свои тела, чтобы подготовиться к этим суровым испытаниям, но обучение может получить человек только до сих пор. У людей есть пределы.

Для технологов и предпринимателей, стремящихся сделать космические путешествия частью человеческого опыта, человеческие ограничения являются скрытым препятствием. Вот почему Virgin Galactic может точно сказать, что она сталкивается с препятствиями, которых нет у НАСА. Тем не менее, как частные, так и государственные усилия в области космических путешествий неизбежно сталкиваются с одной и той же проблемой: генетикой.

Gattaca это не так, но в космическом путешествии есть генетический фильтр. Люди с определенными расстройствами, такими как серповидноклеточная анемия или муковисцидоз, не могут безопасно совершить путешествие. И есть другие, более тонкие генетические проблемы, которые также всплывают - некоторые из которых очень часто встречаются.

Эта проблема высвечивается в недавних исследованиях зрения в космосе. В течение некоторого времени мы знали, что чувствительные ткани могут быть довольно сильно затронуты долгосрочными миссиями. Глаза являются классическим примером. Новое исследование, опубликованное в январе, предполагает, что два специфических генетических различия могут объяснить, почему некоторые астронавты в космосе испытывают проблемы со зрением хуже, чем другие, что является большой новостью, потому что эти гены не проявляются на Земле. Это всего лишь небольшая проблема - это не так, как если бы астронавты, которые были изучены в этом конкретном случае, испытали слепоту или что-то в этом роде - но теперь легко представить, что другие незаметные генетические проблемы становятся проблематичными в космосе.

Возьми космическое излучение. Канцерогены, как и радиация, вредны для всех, но все разные. Некоторые люди могут реагировать с лучшей устойчивостью к канцерогенным веществам и выходить хорошо, в то время как другие более восприимчивы к этим эффектам. Вот почему не все курильщики заболевают раком легких, и не все люди, которые целый день проводят на солнце, болеют меланомой. Это также, почему может потребоваться только одна доза мышьяка или просто короткое время жизни в асбест-хаусе, чтобы вызвать опухоль.

Это одна из причин, почему космическое излучение все еще мешает нам отправлять астронавтов в дальние путешествия. НАСА не будет отправлять астронавтов на Марс или дальше, если только он не уверен, что может ограничить риск рака, вызванного космическими лучами, с очень малой вероятностью. Даже в этом случае риски могут быть все еще слишком велики для некоторых людей, которые могут быть более уязвимы к космической радиации, чем другие.

К сожалению, факторы, которые могут объяснить этот повышенный риск, слишком многочисленны, чтобы мы могли их проверить - по крайней мере, сейчас. И то же самое относится и к другим эффектам космического жилья. Возможно, чей-то кишечный микробиом опасно реагирует, когда находится в условиях низкой гравитации. Может быть, потеря кости произойдет быстрее для некоторых, чем для других. Вы не можете действительно проверить эти вещи, если не знаете, какие гены искать.

Вот почему НАСА проводит исследование близнецов прямо сейчас. Астронавты Марк и Скотт Келли - идентичные родные братья. Скотт в настоящее время заканчивает свой «Год в космосе» на борту Международной космической станции, в то время как Марк все время находился на земле. Когда Скотт вернется домой, что должно произойти 3 марта, НАСА собирается привезти их обоих и оценить практически каждую часть их здоровья, на которую они способны.

Зачем? Близнецы генетически идентичны. Так. в идеале, любое влияние долгосрочной продолжительности в космосе с генетической причиной должно происходить у обоих братьев. В этом случае Марк был контрольным субъектом, а Скотт - морской свинкой. НАСА собирается определить самые драматические последствия, которые год в космосе оказывает на организм человека, а затем агентство рассмотрит карту генома, чтобы определить, какие гены могут быть ответственны за эти эффекты.

НАСА использует благоприятный момент, проводя это исследование сейчас - до того, как космические путешествия действительно открыл больше для публики. Наличие «правильных вещей» - это не только физическая сила и умственная сила воли, но и то, что находится вне нашего контроля. Однако с появлением технологии редактирования генов, такой как CRISPR, мы быстро приближаемся к возможности отключить гены, которые мешают нам попасть в космос. Когда это происходит, генетически проклятые могут быть освобождены от своих земных связей.