Изменение ДНК в космосе: путь к бессмертию или источник патологий?
В то время как человечество активно осваивает космические перелеты и мечтает о колонизации космоса, существуют некоторые довольно важные факторы, которые следует учитывать — хотя бы тот факт, что наши бренные тела из воды и органики не в состоянии выживать в суровых условиях открытого космоса. Хотя исследования, подобные Twin Study от НАСА, освещают некоторые потенциальные воздействия длительного пребывания в космосе на наши тела, остается все еще множество неизвестной информации, особенно когда дело доходит до возможных изменений в нашей ДНК.
Предстоящий эксперимент на борту МКС может ответить на некоторые любопытные вопросы касательно изменения генома космонавтов. 27 марта НАСА планирует запуск миссии снабжения Orbital ATK’s Cygnus OA-7, в котороу будут использоваться материалы для эксперимента под названием Genes in Space II. Согласно НАСА, эксперимент будет рассматривать изменения теломер, своего рода «колпачков» на концах хромосом человека, выполняющих защитную функцию.
Когда человек стареет, длина теломер сокращаются. С этим явлением связано понятие так называемого предела Хейфлика — укорочения теломер после каждого деления, что является наглядным маркером возраста клетки. Для большинства человеческих клеток предел составляет 52 деления, после чего клетка перестает делиться и отмирает. Некоторые потенциально «бессмертные» клеточные культуры бессмертны как раз по причине того, что могут восстанавливать цепочку теломер и таким образом пролонгируют деление клеток, пока у тех есть необходимые ресурсы для нормальной жизнедеятельности.
Предполагалось, что стресс от космического полета и воздействие космической радиации ускоряет сокращение теломер. Однако первые результаты Twin Study, в которых астронавт Скотт Келли провел год в космосе, в то время как НАСА изучало изменения в его теле в сравнении с его идентичным близнецом Марком, показали противоположное. Пока он находился в космосе, теломеры Скотта наоборот удлинялись, возвращаясь к предполетному состоянию. Эксперимент Genes in Space должен объяснить эту аномалию и предложить более глубокое понимание взаимосвязи роста теломер и продолжительного нахождения в космосе.
Как следует из названия, это далеко не первый эксперимент, который изучает изменения ДНК под воздействием космической среды. В прошлом году НАСА запустило первую его часть, в которой изучалось воздействие микрогравитации на ДНК на примере роста бактерий Streptococcus pneumoniae на борту МКС. Результаты, которые все еще в процессе обработки, могли бы помочь исследователям понять не только то, как космический полет изменяет ДНК астронавта, но и как лучше бороться с болезнями и патологиями на борту космического корабля.
Но при чем тут теломеры? Укорочение теломер тесно связано с многочисленными болезнями: апластической анемией, дисфункцией печени и даже раком, хотя сами раковые ткани, согласно некоторым исследованиям, могут регенерировать теломеры бесконечно долго. Впрочем, не стоит считать, что удлинение теломер — это чудо омоложения: несмотря на все преимущества, это может вылиться в целый ряд проблем из-за того, что нативная генетическая программа человека не рассчитана на постоянное деление клеток.