Размножение в космосе: на МКС впервые вырастили мышиные эмбрионы

Они были культивированы на борту Международной космической станции (МКС).

По мере того, как мы исследуем все больше пространства за пределами Земли, возникает все больше вопросов. Например, сможем ли мы продолжать род в условиях микрогравитации и под влиянием радиации в космосе? Теперь надежды на это немного окрепли. 

На борту Международной космической станции (МКС) впервые культивировали и вырастили эмбрионов млекопитающих. Они постоянно находились в условиях микрогравитации – МКС вращается вокруг Земли на высоте примерно 400 километров над поверхностью планеты. .

Результаты эксперимента, разработанного и проведенного молекулярным биологом Терухико Вакаямой из Университета Яманаси, показывают, что мышиные эмбрионы могут, по крайней мере на начальном этапе, выживать в космической среде.

Вопрос о том, может ли зародыш млекопитающих нормально развиваться в условиях микрогравитации, ученые задают уже давно. В 2009 году группа под руководством Вакаямы обнаружила, что имитация микрогравитации оказывает пагубное воздействие на эмбриональное развитие: яйцеклетки можно оплодотворить в условиях микрогравитации, но имплантация оплодотворенных яйцеклеток прошла менее успешно.

Однако беременность состоит из множества этапов, поэтому последние усилия команды были сосредоточены не на оплодотворении или имплантации, а на раннем развитии эмбриона. Исследователи оплодотворили мышиные эмбрионы, развили их до двухклеточной стадии, заморозили и отправили на МКС, где астронавты разморозили и культивировали их в специальной машине, созданной специально для этой цели.

В течение четырех дней астронавты культивировали эмбрионы. В конце эксперимента из сохранили в параформальдегиде для отправки обратно на Землю и анализа командой Вакаямы.

Фото: Teruhiko Wakayama

Было несколько наборов эмбрионов. Один из них был выращен на Земле в гравитационной среде в качестве контрольной группы. Вторую контрольную группу на МКС культивировали в условиях, моделирующих земную гравитацию, а третью – в условиях микрогравитации.

Выживаемость обеих групп на борту МКС была ниже, чем выживаемость на Земле, но те эмбрионы, которые выжили, развивались нормально. Таким образом, хотя уровень выживаемости эмбрионов в космосе оказался значительно ниже, тот факт, что они выжили, является обнадеживающим признаком. Кроме того, помимо гравитации, существовали и другие факторы, которые могли способствовать низкой выживаемости в космосе.

Предстоит еще много работы, чтобы определить, целесообразна ли беременность в космосе. Исследование не учло влияние радиации, которая в космосе намного выше, чем на Земле. Развитие также останавливалось на стадии бластоцисты. Неизвестно, приведет ли внутриутробное развитие к другим результатам.

Кроме того, эксперименты с участием беременных грызунов показывают, что пребывание в космосе на критических стадиях беременности может препятствовать, например, вестибулярному развитию. Потомство грызунов, летавших в космос, также показало более высокий уровень осложнений со здоровьем. А исследование 2005 года определило, что гравитационная нагрузка необходима для нормального развития скелетно-мышечной системы плода.