قد تكون الآمال في إنشاء مستعمرة فضائية بشرية في المستقبل مجرد خطوة أقرب، بعد أن نجح العلماء في تنمية أجنة الفئران على محطة الفضاء الدولية (ISS) لأول مرة.
أرسل باحثون من وكالة الفضاء اليابانية وجامعة ياماناشي أجنة مجمدة إلى محطة الفضاء الدولية، والتي تم بعد ذلك إذابتها ونموها لمدة أربعة أيام.
ووجد العلماء أن الأجنة تطورت بشكل طبيعي في ظل الجاذبية المنخفضة ولم تظهر عليها أي علامات على تلف الحمض النووي بسبب الإشعاع.
إن اختراقهم مهم لأنه يشير إلى أن التكاثر البشري قد يكون ممكنا خارج تأثير جاذبية الأرض.
وقال المؤلف الرئيسي تيروهيكو واكاياما، من جامعة ياماناشي في اليابان: “هناك احتمال للحمل خلال رحلة مستقبلية إلى المريخ لأن السفر إلى هناك سيستغرق أكثر من ستة أشهر”.
أرسل الباحثون أجنة فئران مجمدة خصيصًا إلى محطة الفضاء الدولية لاختبار ما إذا كان البشر قادرين على التكاثر في الفضاء
“نحن نجري بحثًا للتأكد من أننا سنكون قادرين على إنجاب الأطفال بأمان إذا جاء ذلك الوقت.”
تم استخراج أجنة الفئران بعناية وتجميدها إلى -95 درجة مئوية (-139 درجة فهرنهايت) في مختبرات على الأرض قبل إرسالها إلى محطة الفضاء الدولية على متن صاروخ Space X في أغسطس 2021.
وتم وضعها داخل جهاز خاص مصمم لتذويب الأجنة بسهولة عند وصولها.
وبعد نموها لمدة أربعة أيام، وهي أطول فترة يمكن أن تعيشها خارج الرحم، تم حفظ الخلايا كيميائيًا وإعادتها إلى الأرض.
ووجد الباحثون أن الأجنة تتطور بشكل طبيعي إلى أنواع من الخلايا تسمى الكيسة الأريمية والتي تتطور إلى الجنين والمشيمة.
ولم يكن العلماء في السابق متأكدين مما إذا كانت أجنة الثدييات ستكون قادرة على التطور بشكل صحيح في الجاذبية الصغرى.
خلال المراحل المبكرة من نمو الجنين، تتطور الأجنة إلى نوعين مختلفين من الكيسة الأريمية، أحدهما يشكل المشيمة والآخر يشكل الجنين.
ومع ذلك، فإن الخلايا التي تساهم في تكوين الجنين تتجمع دائمًا في مكان واحد، ربما لأنها أثقل وتستقر في موضعها.
كان القلق هو أنه في ظل الجاذبية الصغرى، لن تتمكن الكيسة الأريمية من الغرق، وسيتعطل تكوين الجنين، إن لم يكن مستحيلاً.
استخرج العلماء أجنة من الأرض، ثم تم تجميدها بالنيتروجين السائل وإرسالها إلى محطة الفضاء الدولية حيث تم إذابة تجميدها وزراعتها لمدة أربعة أيام في ظل انعدام الجاذبية.
وقال الدكتور واكاياما إن النتائج أظهرت أن الثدييات قد تكون قادرة في يوم من الأيام على التكاثر في الفضاء.
وأضاف: “بناء على هذا والنتائج التي توصلنا إليها، ربما يكون تكاثر الثدييات في الفضاء ممكنا”.
وفي بيان مشترك، قالت جامعة ياماناشي والمعهد الوطني للبحوث ريكن إن التجربة “أظهرت بوضوح أن الجاذبية ليس لها تأثير كبير”.
وأضافوا أن البحث كان “الدراسة الأولى على الإطلاق التي تظهر أن الثدييات قد تكون قادرة على الازدهار في الفضاء”.
وفي المستقبل، يقول الباحثون إنهم يخططون الآن لاختبار ما إذا كان من الممكن زرع أجنة الفئران التي عادت من محطة الفضاء الدولية في إناث الفئران وإنتاج ذرية صحية.
ويرغبون أيضًا في اختبار ما إذا كان من الممكن استخدام بويضات الفئران والحيوانات المنوية المرسلة إلى محطة الفضاء الدولية لتكوين أجنة قابلة للحياة.
وهذا من شأنه أن يوفر المزيد من المعلومات حول ما إذا كانت تأثيرات الجاذبية الصغرى والإشعاع تتداخل مع الأجهزة التناسلية للثدييات.
ومع ذلك، يقول العلماء إنه من غير الواضح ما إذا كانت الثدييات ستكون قادرة على الولادة في الفضاء.
وتأتي هذه النتائج وسط حملة أوسع للسماح للبشر بالسفر لمسافات أبعد في الفضاء واحتمال إنشاء مستعمرات دائمة.
وفي إطار برنامج أرتميس، تخطط ناسا لإعادة البشر إلى القمر ليتعلموا كيفية العيش هناك على المدى الطويل للمساعدة في التحضير لرحلة إلى المريخ، في وقت ما قرب نهاية ثلاثينيات القرن الحالي.
حتى في ظل الجاذبية الصغرى، كانت أجنة الفئران قادرة على الانقسام والتمايز كالمعتاد إلى أنواع مختلفة من الخلايا اللازمة لتكوين الجنين والمشيمة.
في الآونة الأخيرة، عاد رائد الفضاء ناسا فرانك روبيو إلى الأرض بعد أطول رحلة فضائية قام بها أمريكي على الإطلاق.
بعد قضاء 371 يومًا في المدار، تعرض روبيو للتأثيرات الضارة للجاذبية الصغرى والإشعاع الفضائي والتي يمكن أن تكون ضارة جدًا أثناء الإقامة الطويلة في الفضاء.
في حين أن رائد الفضاء في المحطة الفضائية قد يتعرض لإشعاع أكثر بما يصل إلى 250 مرة من الأرض، فإن رحلة إلى القمر أو المريخ ستعرضه لما يصل إلى 750 مرة أكثر من الإشعاع.
وفي حين لم تظهر على أجنة الفئران أي علامات للضرر الإشعاعي، يشير الباحثون إلى أن هذا قد يكون بسبب قصر الوقت الذي يقضيه في الفضاء.
وأي محاولات مستقبلية من قبل البشر للعيش في الفضاء أو التكاثر ستكون معرضة بشدة لخطر المعاناة من الآثار الضارة لهذا الإشعاع.
وقد نشرت الدراسة الجديدة في مجلة iScience.