A Nemzetközi Űrállomás fedélzetén végzett eddigi leghosszabb biológiai kísérlet során liofilizált, vagyis fagyasztva szárított egér spermiumokat tettek ki a kozmikus sugárzásnak, majd amikor a hímivarsejteket visszajuttatták a Földre, azokból egereket próbáltak létrehozni. A kísérletet jegyző kutatócsoport tagjai egy most megjelent tanulmányban számoltak be az eredményekről.

Ahogy tanulmányukban írják, a hímivarsejtek 6 évig voltak kitéve az alacsony Föld körüli pályán jellemző kozmikus sugárzásnak, amely ionizáló összetevői miatt hajlamos károsítani a DNS-t. A kutatás célja pontosan annak kiderítése volt, hogy a sugárzás hosszabb távon, több éves időtartam alatt mennyire okoz súlyos károkat a genetikai állományban.

Kutatók szerint, több száz év múlva, amikor az emberiség más bolygókon is letelepedett, fontos lesz ezekre az égitestekre háziasított állatokat is eljuttatni. Ezt pedig a leggazdaságosabb formában ivarsejtek odaszállításával lehet megtenni, és helyben létrehozni az embriókat. Ahhoz viszont, hogy ez működjön, az ivarsejteknek életképesnek kell maradniuk az űrutazás során, ami adott esetben évekig is eltarthat. És persze ugyanezek a kérdések az ember esetében is felmerülnek, vagyis hogy a sok éves utazás után mennyire maradnak életképesek az űrhajósok ivarsejtjei, illetve mi történik, ha a másik égitesten a helyi populációt hasonló módon, a Földről érkezett liofilizált ivarsejtekből származó embriókkal próbálják gazdagítani.

A probléma tanulmányozása érdekében a japán kutatók egér hímivarsejteket liofilizáltak, majd ezeket évekre felküldték az űrállomásra. Az ISS-t sokkal mérsékeltebben védi a Föld mágneses tere, mint a felszínt, vagyis a fedélzeten lévő dolgok sokkal inkább ki vannak téve a kozmikus sugárzásnak, pláne, ha éveket töltenek odafent. Ez történt a spermiumokkal is, amelyeket azért liofilizáltak, hogy ne kelljen ennyire hosszú ideig fagyasztóban tartani őket, ami sok energiát emésztett volna fel odafent.

A liofilizálás egyébként az ivarsejtek esetében is úgy működik, mint a fagyasztva szárított kávénál vagy gyümölcsöknél: a kiolvasztáshoz csak vizet kell adni a mintákhoz, és azok rögtön felhasználhatóvá válnak. Bár a spermiumok természetesen elpusztultak a folyamat során, rehidratálva be lehetett injektálni őket az erre előkészített egér petesejtekbe, amelyeket így sikerült megtermékenyíteni.

A kísérlet keretében 12 egér hímivarsejtjeit tartották évekig az űrállomáson, miközben hasonló tárolókban egy japán laborban is elraktak kontrollmintákat, amelyeket a kozmikus sugárzás kivételével hasonló körülmények között tartottak. Az űrt megjárt mintákból először 9 hónap elteltével juttattak vissza néhányat a Földre, majd 2 év 9 hónap múltán ért haza a következő csomag, végül 5 év és 9 hónap után az utolsó adag spermium.

A szakértők megvizsgálták, hogy a hímivarsejtek mekkora sugárterhelést kaptak, illetve tanulmányozták a DNS-t és annak változásait. Úgy találták, hogy a spermiumokra majdnem 6 év alatt is csak minimális hatással volt a kozmikus sugárzás. Ennek igazolására a spermiumokkal petesejteket is megtermékenyítettek, és a kísérletből 168 egészséges kisegér született. Ezek az egerek aztán felnőve szintén egészséges utódokat hoztak világra, vagyis úgy tűnik, hogy releváns károsodás nem érte genomjukat.

A kísérlet egyik szakaszában a Földön röntgensugárzásnak is kitettek liofilizált hímivarsejteket. Ebből a vizsgálatból az derült ki, hogy az így tartósított spermiumokat nagyon ellenállóak a sugárzással szemben. A szakértők véleménye szerint fagyasztva szárítva akár 200 évig is lehetséges lehet az emlős hímivarsejteket az űrállomáson tárolni úgy, hogy azok révén utána élet- és szaporodóképes utódok jöhetnek világra.

A vizsgálatok következő szakaszában a japán szakértők a Földtől távolabb, a magnetoszféra által egyáltalán nem védett helyszíneken is meg akarják ismételni a kísérletet. Erre jelenleg a Hold körüli pályára tervezett Gateway űrállomás tűnik a legjobb helyszínnek. Ezen kívül rövidesen kezdetét veszi egy másik érdekes szaporodási űrkísérlet is: az ISS-re nem sokára fagyasztott egérembriók érkeznek, amelyeket az űrhajósok ki fognak olvasztani, és megnézik, hogyan fejlődnek a mikrogravitációban.