Genotek: одной из самых больших проблем для космонавтов является радиация

12 апреля в России отмечается День космонавтики. Генетики рассказали "Газете.Ru", как космический полет влияет на гены человека и что можно сделать, чтобы сделать долгосрочное пребывание в космосе более безопасным.

Если человечество решит колонизировать космос, возникнет вопрос адаптации человеческого организма к новым условиям.

Возможно, потребуется целенаправленное изменение генома для повышения устойчивости к радиационному воздействию и другим факторам, связанным с жизнью вне Земли.

Одной из самых больших проблем для космонавтов является радиация. В открытом космосе уровень радиации значительно выше, чем на Земле. Космическое излучение состоит из высокоэнергетичных частиц — протонов, альфа-частиц и тяжелых ядер, которые могут повреждать ДНК клеток живых организмов. Даже находясь на Международной Космической Станции под защитой магнитосферы Земли, человек получает эквивалент пяти рентгеновским снимкам в день, и эффект накапливается.

"Исследования показывают, что изменения в геноме космонавтов происходят даже после относительно коротких миссий. Например, ученые наблюдали повышение уровня повреждений ДНК и увеличение числа хромосомных аберраций у астронавтов, вернувшихся с МКС. Изменения были обратимыми, но этот эффект важно учитывать для будущих длительных полетов, таких как миссии на Марс, где уровень радиации будет еще выше", - отмечает руководитель научных коммуникаций медико-генетического центра Genotek Екатерина Суркова.

Развитие генетических технологий, возможно, позволит вносить временные или постоянные изменения в геном, чтобы усилить уже существующие функции. Например, в случае высокого уровня радиации можно увеличить активность систем восстановления повреждений ДНК, которые уже работают в нашем организме с помощью технологии редактирования генов CRISPR. Тем более что первое испытание этой технологии уже было успешно проведено в космосе, пока только у дрожжей.

Отсутствие гравитации также оказывает влияние на биологические процессы. Эксперименты на борту Международной космической станции показали, что микрогравитация вызывает изменения в экспрессии генов у различных видов, включая человека. Эти изменения касаются работы иммунной системы, метаболизма, регенерации тканей и многих других процессов.

Некоторые исследователи предполагают, что экстремальные условия космоса могут ускорить эволюционные процессы, стимулируя появление новых адаптационных механизмов у микроорганизмов и других форм жизни. Например, эксперименты с бактериями на МКС продемонстрировали, что некоторые штаммы становятся более устойчивыми к антибиотикам в условиях космического полета.