นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการค้นพบนี้สนับสนุนแนวคิดที่ว่าสารพันธุกรรมสามารถส่งไปยังโลกอื่นเพื่อช่วยสร้างความหลากหลายของชีวิต
นักชีววิทยา Teruhiko Wakayama จินตนาการว่าวันหนึ่งมนุษย์สามารถเติมดาวเคราะห์ดวงอื่นและสร้างอารยธรรมใหม่ด้วยสเปิร์มของสัตว์และเซลล์ไข่ที่พวกมันนำมาจากโลก การขยายรอยเท้าของมนุษยชาติไปสู่ห้วงอวกาศจะทำให้มนุษย์ต้องส่ง “เรือโนอาห์” ของสารพันธุกรรมนี้ออกไป โดยเซลล์แต่ละกลุ่มจะเป็นตัวแทนของความหลากหลายทางชีวภาพของโลก
แต่ก่อนที่วิสัยทัศน์ของวาคายามะจะกลายเป็นความจริง ภารกิจแรกคือการตรวจสอบว่าเซลล์สืบพันธุ์สามารถอยู่รอดในการเดินทางระยะไกลผ่านอวกาศได้ ภายนอกเกราะแม่เหล็กของโลกนั้น รังสีสูงกว่าบนโลก 50 ถึงหลายพันเท่า และอาจทำลาย DNA ของเซลล์ได้ งานวิจัยล่าสุดของ Wakayama ซึ่งตีพิมพ์ในเดือนมิถุนายนนี้ในScience Advancesได้เริ่มมีแนวโน้มที่ดีในการเตรียมสารพันธุกรรมสำหรับการขนส่งระหว่างดวงดาว: ทีมงานของเขาพบว่าสเปิร์มของหนูสามารถดำรงอยู่ในอวกาศบนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ได้นานถึง หกปี—หากพวกเขาทำแห้งเยือกแข็งไว้ล่วงหน้า
“นี่เป็นบทความที่น่าสนใจมาก” Ulrike Luderer นักพิษวิทยาด้านการสืบพันธุ์แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว “นี่เป็นครั้งแรกที่สเปิร์มของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกรูปแบบได้อยู่ในอวกาศเป็นเวลานานขนาดนั้น—เกือบหกปี เป็นการเปิดรับแสงนานที่สุด”
นักวิจัยได้แช่แข็งอสุจิจากหนู 65 ตัวที่มีไนโตรเจนเหลวที่อุณหภูมิติดลบ 320 องศาฟาเรนไฮต์ จากนั้นจึงนำเซลล์ที่แช่แข็งไปสัมผัสกับสภาพแวดล้อมสุญญากาศเพื่อขจัดน้ำออกให้หมดอย่างรวดเร็ว
“สเปิร์มกลายเป็นผง [คล้ายกับ] กาแฟสำเร็จรูป” วาคายามะ ผู้วิจัยที่มหาวิทยาลัยยามานาชิของญี่ปุ่นเขียน
นักวิจัยได้ส่งสเปิร์มแห้งจากหนูหลายสิบตัวไปยังสถานีอวกาศนานาชาติเมื่อวันที่ 4 สิงหาคม 2013 เซลล์เหล่านี้กลับมาจากการพบปะกับมนุษย์ต่างดาวในสามกลุ่มที่แยกจากกัน: หลังจากหนึ่งปี สามปี และหกปี เมื่อกลับมายังโลก สเปิร์มที่อยู่นอกอวกาศก็ถูกเติมน้ำ วาคายามะเขียนว่า “…แค่เติมน้ำ ไม่ต้องรอสามนาที (ไม่เหมือนบะหมี่ถ้วย)”
จากนั้นนักวิจัยได้ใช้สเปิร์มในการปฏิสนธิเซลล์ไข่เพศเมีย ซึ่งถูกถ่ายโอนไปยังหนูเพศเมียเพื่อให้มีระยะฟักไข่ แม้ว่าเซลล์สเปิร์มจะได้รับความเสียหายจาก DNA บางส่วน แต่พวกมันก็ยังให้กำเนิดลูกที่แข็งแรงและมีกิจกรรมของยีนตามปกติ ลูกหมาเหล่านี้บางตัวที่เกิดจากสเปิร์มที่เลี้ยงในอวกาศได้รับการผสมพันธุ์และพวกเขายังให้กำเนิดลูกหลานที่มีสุขภาพดีด้วย
Luderer กล่าวว่าเธออยากจะเห็นการทดสอบเพิ่มเติมในลูกสุนัขรุ่นที่สอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อวัดพฤติกรรม อายุขัย และเนื้อเยื่อภายในของพวกมัน อย่างไรก็ตาม การสาธิตหลายรุ่นของนักวิจัยนั้นค่อนข้างน่าสนใจ เธอกล่าว
กุญแจสำคัญในการทนต่อการแผ่รังสีของสเปิร์มที่แห้งเยือกแข็งคือการกำจัดน้ำ การแผ่รังสีจะแยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นอนุมูลที่ไม่เสถียรซึ่งสร้างความเสียหายทางเคมีภายในเซลล์ การขาดน้ำทำให้สเปิร์มที่แห้งเยือกแข็งสามารถกักเก็บได้ดีกว่าตัวอสุจิที่เติมน้ำสดภายใต้การฉายรังสีที่รุนแรง
ในการวัดขีดจำกัดความทนทานต่อรังสี ทีมงานของวาคายามะยังได้ทำลายสเปิร์มของหนูเมาส์แห้งด้วยรังสีเอกซ์บนโลก นักวิจัยพบว่าสเปิร์มสามารถทนต่อรังสีได้ถึง 30 สีเทาซึ่งเทียบเท่ากับการสแกน CT แบบเต็มตัว 150 ครั้งและยังคงอุดมสมบูรณ์
“จากผลการวิจัย เราสามารถทำนายได้ว่าสเปิร์มสามารถเก็บรักษาไว้ได้ [สำหรับ] อย่างน้อย 200 ปีบนสถานีอวกาศนานาชาติ” Wakayama เขียน แม้ว่าเขาจะตั้งข้อสังเกตว่ารังสีเอกซ์ที่ผลิตในห้องปฏิบัติการบนพื้นดินนั้นแตกต่างจากประเภทของพลังงาน อนุภาคในห้วงอวกาศ ดังนั้นตัวเลขจึงเป็นการประมาณคร่าวๆ
สถานีอวกาศนานาชาติตั้งอยู่บนขอบของการป้องกันแม่เหล็กของโลกดังนั้นจึงยังคงได้รับการปกป้องจากความรุนแรงของรังสีจากห้วงอวกาศ แม้ว่าทีมของวาคายามะจะแสดงให้เห็นว่าสเปิร์มของหนูเมาส์แห้งแบบเยือกแข็งสามารถใช้ได้บนสถานีอวกาศนานาชาตินานถึงหกปี—และอาจถึง 200 ปี—พวกเขาตระหนักดีว่าอายุการเก็บรักษาอาจไม่นานนักหากสเปิร์มถูกส่งไปยังและเก็บรักษาไว้ในห้วงอวกาศ และการเดินทางเที่ยวเดียวที่จะบอกว่าขอบของระบบสุริยะของเราจะใช้เวลา ประมาณ หนึ่งทศวรรษ อย่างไรก็ตาม สเปิร์มของหนูที่ทำแห้งเยือกแข็งยังเพิ่มความต้านทานกัมมันตภาพรังสีได้ถึงสิบเท่า ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่น่ายินดี Wakayama กล่าว
นอกจากนี้ เขายังเสริมว่าเซลล์แห้งเยือกแข็งมีข้อได้เปรียบอีกประการหนึ่ง นั่นคือต้นทุนในการจัดเก็บและขนส่งที่ต่ำอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน เนื่องจากเซลล์สามารถเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้องได้ เมื่อถึงเวลาที่มนุษยชาติต้องขนส่งเซลล์แห้งเยือกแข็งผ่านอวกาศ นักบินอวกาศที่คอยดูแลเรือลำนี้ไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาเป็นพิเศษ
Nicolas Foray นักรังสีวิทยาจากสถาบันวิจัยสุขภาพและการแพทย์แห่งฝรั่งเศส ซึ่งไม่ได้เข้าร่วมในการศึกษานี้ กล่าวว่า การสนับสนุนดังกล่าวเป็นผลจากงานวิจัยของทีม Wakayama เกี่ยวกับสเปิร์มของหนูอาจไม่พูดถึงพืช สัตว์ หรือจุลินทรีย์อื่นๆ มากนัก สเปิร์มและดีเอ็นเอของหนูอาจทนต่อรังสีได้ดีกว่าสเปิร์มจากสิ่งมีชีวิตอื่นๆ และเขากล่าวว่านั่นเป็นกรณีพิเศษสำหรับมนุษย์โดยเฉพาะ “คุณจะไม่มีเรื่องเดียวกันกับยีสต์หรือมนุษย์อย่างแน่นอน” เขากล่าว
การเดินทางในอวกาศลึกเป็นเป้าหมายที่สูงส่งเพราะว่าชีววิทยาบนโลกโดยทั่วไปไม่ได้ถูกปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตรของอวกาศ แต่นั่นไม่ได้หยุดนักวิทยาศาสตร์จากการปลอมแปลงแผนทะเยอทะยาน Wakayama เขียนว่าเขามีเป้าหมายที่จะทำการทดลองที่คล้ายกันในGatewayซึ่งเป็นด่านหน้าดวงจันทร์แห่งแรกของมนุษยชาติในผลงานภายใต้โครงการ Artemis ของ NASA ซึ่งจะปูทางสำหรับความพยายามในการสำรวจอวกาศลึกมากขึ้น
