Коли ми розглядаємо людські поселення на Місяці, Марсі та далі, багато уваги приділяється часу подорожей, харчуванню та ризику радіації. Безсумнівно, ми зіткнемося з суворими умовами в глибокому космосі, і деякі мислителі вказують на геномне редагування як на спосіб забезпечити, щоб люди могли витримувати ці важкі умови, коли вони просуватимуться далі в Сонячну систему.
У січні мені пощастило відвідати довгоочікувані дебати між астрономом королівської родини лордом Мартіном Рісом та прихильником досліджень Марсу доктором Робертом Зубріним. Подія в Британському міжпланетному товаристві була присвячена темі, чи повинні дослідження Марсу бути людськими чи роботизованими.
У своїй нещодавній книзі “Кінець астронавтів” лорд Ріс та співавтор Дональд Голдсміт висвітлюють переваги дослідження Сонячної системи за допомогою роботизованих космічних апаратів та транспортних засобів, без витрат і ризиків відправлення людей у космос. Доктор Зубрін підтримує людські дослідження.
Однак у Ріса є одна цікава ідея, яку підтримує і Зубрін, – використання геномного редагування для подолання величезних викликів, пов’язаних із становленням міжпланетного виду.
Наш геном містить усю ДНК, присутню в наших клітинах. З 2011 року ми маємо можливість легко та точно редагувати геноми. Спочатку з’явився молекулярний інструмент під назвою Crispr-Cas9, який сьогодні можна використовувати навіть у шкільній лабораторії за невеликі гроші і який уже використовувався на Міжнародній космічній станції.
Потім з’явилися такі техніки, як базове та основне редагування, за допомогою яких можна здійснювати мікроскопічні зміни в геномі будь-якого живого організму.
Можливості застосування геномного редагування для далекого космічного подорожування майже безмежні. Однією з найсерйозніших небезпек, з якими зіткнуться астронавти в глибокому космосі, є високі дози радіації, що можуть завдати шкоди багатьом процесам у тілі та збільшити довгостроковий ризик виникнення раку.
Можливо, використовуючи геномне редагування, ми могли б вбудувати гени в людини від рослин та бактерій, здатних очищати радіацію у випадку радіоактивних відходів і ядерних катастроф.
Це звучить як наукова фантастика, але такі відомі мислителі, як лорд Ріс, вважають це ключем до нашого просування по Сонячній системі.
Виявлення та вбудовування генів, що уповільнюють старіння і протидіють клітинному розпаду, також можуть допомогти.
Ми також могли б створити культури, стійкі до радіації, оскільки екіпажі повинні будуть вирощувати власну їжу. Ми могли б також персоналізувати медицину відповідно до потреб кожного астронавта на основі їхнього генетичного складу.
Уявіть собі майбутнє, де людський геном настільки добре вивчений, що став піддатливим для персоналізованої медицини.
Гени для екстремальних умов Тардігради – це мікроскопічні тварини, іноді звані “водяними ведмедиками”. Експерименти показали, що ці крихітні створіння можуть витримувати екстремальні температури, тиски, високу радіацію та голодування. Вони навіть можуть витримувати вакуум космосу.
Генетики прагнуть зрозуміти їхні геноми, і у журналі Nature було опубліковано статтю, що досліджує ключові гени та білки, які забезпечують цим мініатюрним створінням надзвичайну стресостійкість.
Якщо ми могли б вбудувати деякі з цих генів у культури, чи могли б ми зробити їх стійкими до найвищих рівнів радіації та стресу? Це варто дослідити.
Ще цікавіше, чи може вбудовування генів тардіградів у наш геном зробити нас більш стійкими до суворих умов космосу. Вчені вже показали, що клітини людини в лабораторії розвивали підвищену стійкість до рентгенівської радіації, коли до них вбудовували гени тардіградів.
Перенесення генів тардіградів – це лише один із спекулятивних прикладів того, як ми могли б інженерно вдосконалювати людей і культури для космічних подорожей.
Потрібно ще багато досліджень, якщо вчені коли-небудь дійдуть до цього етапу. Однак у минулому кілька урядів прагнули запровадити жорсткі обмеження на використання геномного редагування, а також інших технологій для вбудовування генів з одного виду в інший.
Німеччина та Канада належать до найбільш обережних, але в інших місцях обмеження, здається, послаблюються.
У листопаді 2018 року китайський учений Хе Цзянькуй оголосив, що створив перших генетично відредагованих дітей. Він ввів ген у ненароджених близнюків, який забезпечує стійкість до інфекції ВІЛ.
Учений був ув’язнений, але згодом звільнений і знову дозволений до проведення досліджень.
У новій космічній гонці деякі країни можуть піти на такі кроки з геномним редагуванням, на які інші країни, особливо на Заході, де обмеження вже жорсткі, не наважаться. Той, хто переможе, отримає величезні наукові та економічні вигоди.
Якщо Ріс та інші футуристи мають рацію, це поле має потенціал для просування нашого розширення у космос. Але суспільству доведеться погодитися на це.
Імовірно, будуть протести через глибоко вкорінені страхи щодо зміни людського виду назавжди. І з базовим та основним редагуванням, що тепер підвищили точність цілеспрямованого геномного редагування, зрозуміло, що технологія рухається швидше за розмову.
Одна чи інша країна, ймовірно, зробить цей крок, де інші відступлять від межі. Тільки тоді ми дізнаємося, наскільки життєздатні ці ідеї насправді.
До того часу ми можемо лише спекулювати з цікавістю, і, можливо, з хвилюванням теж.