Половые клетки прожили на борту МКС без повреждений ДНК шесть лет

Биологи не обнаружили существенных изменений в структуре и жизнеспособности половых клеток млекопитающих, которых отправили на МКС шесть лет назад. Это говорит, что такие клетки сопротивляются радиации гораздо лучше, чем ученые предполагали ранее. Это увеличивает шансы человечества на успешную колонизацию космоса, пишут исследователи в научном журнале Science Advances.

Биологи под руководством профессора Университета Яманаси Терухико Вакаямы уже много лет пытаются понять, как долго соматические и половые клетки могут прожить в космосе. Дело в том, что их нормальному развитию мешает космическая радиация: ученые предполагают, что из-за нее клетки быстро накапливают мутации. В результате в организме появляются опухоли или клетки становятся нежизнеспособными.

Важную роль в экспериментах Вакаямы и его коллег играют мыши, которых отправили на МКС. Например, четыре года назад исследователи обнаружили, что девять месяцев жизни на околоземной орбите не лишили половые клетки грызунов способности формировать зародыш, в результате чего может появляться здоровое потомство.

Впоследствии исследователи задумались, как очень долгое пребывание в космосе, в несколько раз дольше самых длительных экспедиций на МКС, повлияет на состояние половых клеток, которые в высушенном или замороженном состоянии не могут исправлять ошибки в ДНК. Чтобы узнать это, биологи собрали у мышей образцы мужских половых клеток, обработали их жидким азотом и упаковали в специальные герметичные капсулы, чтобы предотвратить контакт гамет с патогенами. Разделив набор этих ампул на две половины, биологи отправили часть из них на МКС, где они хранились на протяжении последних шести лет.

После возвращения ампул на Землю ученые оживили часть клеток, изучили структуру их ДНК и проанализировали, как часто они могли сливаться с яйцеклетками и стать основой для здоровых мышей. Аналогичные эксперименты биологи провели с клетками, которые хранились в высушенном и замороженном виде на Земле.

Оказалось, что шесть лет жизни на орбите несущественно повлияли на количество повреждений в геноме восстановленных половых клеток. Их было примерно столько же, что и в ДНК гамет, которые не покидали Землю. В пользу этого, в частности, свидетельствовал схожий уровень активности ферментов, которые отвечают за исправление мелких мутаций в геноме.

Ученые не обнаружили видимых различий и в жизнеспособности половых клеток. Они одинаково успешно оплодотворяли яйцеклетки и давали здоровое потомство – шанс на успех составлял около 13% для каждого "наземного" и "космического" эмбриона. Все родившиеся мышата были здоровыми и не страдали от аномалий развития.

Все это, как считают ученые, говорит в пользу того, что половые клетки млекопитающих сопротивляются действию космической радиации гораздо лучше, чем специалисты думали раньше. Это снижает вероятность того, что во время дальних космических полетов или при изучении и колонизации Марса и прочих планет у людей появятся проблемы с продолжением рода, считают Вакаяма и его коллеги.