Бластоиды на орбите. Китай собирается выращивать людей в космосе
Рано или поздно человечество отправится в долгие космические полёты и начнёт колонизировать другие планеты. Но перед этим науке придётся ответить на один из главных вопросов: возможно ли размножение человека за пределами Земли, в частности — в невесомости?
Китайские учёные уже сейчас ищут эти ответы. Для этого они отправили на борт своей национальной станции «Тяньгун» искусственные человеческие эмбрионы. Миссия, стартовавшая с грузовым кораблём «Тяньчжоу-10», должна пролить свет на то, как космическая среда влияет на таинство зарождения и развития жизни.
Не эмбрион, но его копия
Важно сделать уточнение: на станцию отправились не эмбрионы в привычном нам понимании (полученные в результате слияния яйцеклетки и сперматозоида), а их клеточные модели — так называемые бластоиды. Это структуры, выращенные биологами из стволовых клеток. По своей архитектуре и молекулярным сигналам они имитируют настоящий человеческий эмбрион на стадии бластоцисты, однако имеют важное отличие — не способны развиться в полноценный плод.
Использование таких суррогатов позволяет обойти строгие международные этические ограничения, касающиеся экспериментов над человеческой жизнью. И при этом в деталях изучить биологию самого загадочного периода человеческого существования — эмбрионального развития.
Главная задача эксперимента — наблюдение за небольшим временным отрезком, который эмбриологи называют «чёрным ящиком». Это третья неделя с момента оплодотворения, то есть дни с 14-го по 21-й. Именно на этом этапе беременности начинают формироваться основные органы человека. А нарушения, если они происходят, могут серьёзно повлиять на дальнейшее развитие организма. Заглянуть, как это происходит у реального эмбриона внутри материнского организма, технически почти невозможно.
Китайская команда исследователей намерена проследить за этим процессом в условиях микрогравитации и радиации. И, как уже сказано, на примере искусственных эмбрионов, а не реальных.
«Нам очень важно понять, не внесёт ли невесомость хаос в базовое формирование тела, — отмечают авторы проекта. — Если окажется, что гравитация влияет на то, как клетки ориентируются в пространстве, то любые планы по рождению детей на Луне или Марсе могут оказаться под вопросом».
Робот-нянька на орбите
Эмбрионы-модели должны провести на станции «Тяньгун» пять дней. Поскольку присутствие живого экипажа для столь деликатной работы не требуется, за образцами следит полностью автоматизированная система культивирования. Она поддерживает идеальную температуру и даже самостоятельно меняет питательную среду для растущих клеток.
Сразу после завершения активной фазы роста контейнеры будут заморожены прямо на орбите. Это позволит зафиксировать все биохимические процессы в том состоянии, в котором они протекали в космосе, исключив их искажение при возвращении на Землю. Позже замороженные образцы вернут в лаборатории для сравнения с контрольной группой эмбрионов, развивавшихся в идентичных условиях, но под действием земной гравитации.
Зачем это нужно человечеству
Цели и задачи подобного эксперимента выходят далеко за рамки академической науки. Амбиции человечества по колонизации дальнего космоса сталкиваются с суровой биологической реальностью. Известно, что радиация повреждает ДНК, а микрогравитация меняет работу генов и даже форму клеток. Сработает ли программа «строительства» организма, если выключить гравитацию в тот момент, когда эта программа только запускается? Ответа пока нет.
Если результаты эксперимента покажут, что эмбриональное развитие в космосе происходит без критических аномалий, это станет аргументом в пользу возможности размножения человека при дальних межпланетных перелётах. Если же обнаружатся серьёзные нарушения, нам придётся искать гораздо более сложные инженерные и биомедицинские решения для жизни вне Земли.
Реализуя этот проект, Китай, активно наращивающий своё присутствие в космосе, выходит на передний край космической медицины. Ранее безоговорочные лидерские позиции в этой области науки занимали советские, а затем российские, учёные.
Китайская национальная станция «Тяньгун», таким образом, превращается не просто в орбитальную лабораторию, а в площадку для научных экспериментов, где решается важнейший для цивилизации вопрос: сможет ли она выжить за пределами своей колыбели — Земли?