Эксперимент на Международной космической станции показал, что микрогравитация и высокая радиация не влияют на раннее развитие эмбрионов грызунов. Это значит, пишут, авторы новой работы, что у человека, возможно, появится шанс родить здоровых детей в космосе.

Если люди собираются колонизировать Луну и Марс, среди прочего нужно убедиться, что беременность в космическом пространстве будет протекать безопасно. На пути к Красной планете путешественники столкнутся с невесомостью и повышенным уровнем радиации, что может негативно сказаться на здоровье матери и ее ребенка. 

Почти все исследования, посвященные влиянию космического излучения на живые организмы, специалисты проводили в лабораторных условиях на нашей планете. Однако космическое излучение состоит из большого количества разных видов заряженных частиц различных энергий, поэтому ученые не могут точно воспроизвести космическую среду на Земле.

Статья по теме: Необычный груз, который люди отправляли в космос. Все ради науки

Как найти выход из этой ситуации? Провести эксперименты с эмбриональными клетками на Международной космической станции, где существует микрогравитация, а дозы радиации почти в 200 раз выше, чем при среднем фоне облучения человека в обычных земных условиях.

Такой эксперимент недавно осуществили исследователи из японского Центра перспективной биотехнологии при Университете Яманаси (University of Yamanashi’s Advanced Biotechnology Centre) и Японского аэрокосмического агентства (JAXA). Результаты работы опубликованы в журнале iScience.

Сперва ученые извлекли несколько сотен двухклеточных эмбрионов (ранняя стадия развития живого организма) из беременных мышей, которые содержались в лаборатории. Затем эмбрионы заморозили, а после, в августе 2021 года, отправили к МКС на борту ракеты Falcon 9 компании SpaceX.

Эмбрионы хранили внутри специальных устройств, которые японские инженеры заранее разработали и отправили на космическую станцию еще до начала эксперимента. Затем астронавты разморозили живые клетки и выращивали их в течение четырех дней в специальном инкубаторе. Почему именно на протяжении четырех дней? По мнению авторов, столько эмбрионы мышей могут жить вне матки. 

Далее астронавты «законсервировали» живые организмы и отправили их обратно на Землю, где эмбрионы изучили японские биотехнологи на предмет влияния микрогравитации и радиации. 

Исследование показало, что часть эмбрионов выжила и развилась до стадии бластоцисты. Более высокие дозы радиации не повредили ДНК живых клеток. Вероятно, из-за того, что в космосе они находились слишком мало времени. Кроме того, эмбрионы развивались нормально, у них наблюдались хорошие контактные межклеточные взаимодействия, то есть бластомерная дифференцировка — процесс формирования качественно разнородных бластомеров, которые, располагаясь определенным образом, задают дальнейший эмбриогенез и намечают пространственную организацию зародыша. Все это составляет основу плода и плаценты. 

«Это важное открытие, поскольку ранее считалось, что микрогравитация может влиять на способность деления клеток эмбрионов», — объяснил ведущий автор исследования Терухико Вакаяма.

Ученые подчеркнули, что их работа — первый в мире эксперимент по культивированию эмбрионов млекопитающих на ранней стадии в условиях полной микрогравитации.  

Теперь исследователи хотят подсадить выращенные в условиях микрогравитации бластоцисты здоровым мышам на Земле, чтобы посмотреть, сможет ли потомство вырасти здоровым. Также ученые собираются проверить, можно ли мышиную яйцеклетку оплодотворить мышиным сперматозоидом с помощью ЭКО на МКС. 

Отметим, что похожий эксперимент ранее проводили китайские ученые. В 2016 году они отправили на орбиту специальную капсулу с почти шестью тысячами эмбрионов мышей на самой ранней стадии развития. Во время полета фотокамера регулярно снимала процесс развития клеток.

Через несколько дней аппарат вернулся на Землю. Оказалось, что некоторые эмбрионы развились до бластоцисты.

В отличие от японских коллег, китайские специалисты проводили свой эксперимент не на МКС.