人类细胞加入水熊DNA,可以更好地在火星生存?

作者:狗格格/编译来源:蝌蚪五线谱发布时间:2019-11-19

终有一天,我们会为了去火星而把缓步动物(水熊)的DNA和我们的细胞结合起来吗?

人类细胞加入水熊DNA,可以更好地在火星生存?

图:Dotted Yeti/Shutterstock

来自纽约威尔康奈尔大学的遗传学家与生物物理学副教授Chris Mason研究了太空飞行的遗传效应,以及人类可能应对这些挑战的方式,以便未来能够完成太空移民。Mason说,其中最奇怪的一种方法可能涉及到了水熊的DNA,这种微型动物可以在极其极端的条件下生存,甚至是在真空中。

Mason领导的10个研究小组中,NASA选择了双胞胎宇航员Mark Kelly和Scott Kelly兄弟。2015年发射升空后,Scott在国际空间站待了将近一年,而他的孪生兄弟Mark则是留在地球上。

人类细胞加入水熊DNA,可以更好地在火星生存?

图:Pat Rawlings, SAIC/NASA

通过比较他们在这段时间内对不同环境的生物反应,科学家们旨在进一步了解飞行任务对人体的影响。Mason和其他几十位致力于评估太空飞行遗传效应的研究人员收集到了大量的数据。迄今为止,这些数据揭示出了许多有关太空对人体的影响的新发现。

Mason表示:“我们想扩大样本量,再做一次相同的纵向研究,研究地球上的人和太空中的人。”通过研究某些基因在太空飞行的不同阶段的表达方式,他们致力于减轻未来的太空飞行的危险性。

例如,如果进一步的研究证实返回地球对人体有害,科学家们可以事先研究出防止这些有害影响的方法。但若数据量太小(比如双胞胎研究只涉及到两个研究对象),科学家们便无法准备好任何具体的治疗或药物。

Mason说道:“我们做的都是科学实验中常做的事。看到一些有趣的东西,然后先在老鼠身上试试。”

Mason指出,他们甚至觉得没有必要开任何处方药来改变在Scott Kelly身上看到的效果。Mason说道:“这些变化中的一部分是戏剧性的,也许身体就是需要这样的反应。”

未来的宇航员和水熊的DNA

同时Mason也表示,未来的宇航员可能会使用到其它的工具来帮助他们减轻在太空中受到的影响。而一些新研究正在调查如基因编辑这样的工具,如何能使人类更加深入太空,甚至是到达火星。

太空旅行的主要健康问题之一就是辐射暴露。如果科学家能找到一种方法增强人体细胞对辐射的抵抗力,那宇航员便能在太空中保持健康更长时间。同样,在理论上,该技术也可以用在癌症治疗过程中,对抗辐射对健康细胞的影响。

但修补人类基因是有争议的。不过Mason也强调,在该技术正式应用于人体之前,至少还要经过几十年的研究。

“我没有任何关于在未来的一到二十年内设计出优化基因的宇航员的计划,”Mason说道,“但如果我们未来20年的时间能够对已知的东西进一步探索、验证,也许20年后,我们就可以宣布已经具备改造人类在火星上生存的技术条件了。”

科学家改变未来宇航员的其中一种方法是通过表观遗传工程,这基本上意味着他们将“打开或关闭”特定基因的表达。

更奇怪的一种方式是,研究人员正在探索如何将其它物种,即缓步动物的DNA与人类细胞结合起来,使人体更能抵抗太空飞行的有害影响,比如辐射。

Mason称,为了人类太空旅行而进行的基因编辑,可能与人类在火星上生活多年后生理上发生的自然变化差不多。

当人类离开地球时,我们的身体会发生变化。Mason表示:“如果在某种程度上,为了让人类有能力生活在地球之外,而剥夺了其本身在地球上生活的能力,我认为那是不公平的。”

如果基因工程能让人类更安全地居住在火星上,同时也不干扰他们在地球上的生存能力,那么该技术就有可能合乎伦理。


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