انسان های تقویت شده ژنتیکی: افق های نوین سفرهای فضایی

ما بدون شک با محیطی خشن در اعماق فضا مواجه خواهیم شد و برخی از متفکران به ویرایش ژنوم به عنوان راهی برای اطمینان از اینکه انسان ها می توانند شرایط سخت را در حین ورود به منظومه شمسی تحمل کنند، اشاره کرده اند.

در ژانویه، من خوش شانس بودم که در یک مناظره مورد انتظار بین لرد مارتین ریس، ستاره شناس سلطنتی و دکتر رابرت زوبرین، مدافع اکتشاف مریخ شرکت کردم. این رویداد در انجمن بین سیاره‌ای بریتانیا به این موضوع پرداخته است که آیا اکتشاف مریخ باید انسانی باشد یا رباتیک.

در کتاب اخیر خود به نام پایان فضانوردان، لرد ریس و یکی از نویسندگان دونالد گلداسمیت، مزایای اکتشاف منظومه شمسی با استفاده از فضاپیماها و وسایل نقلیه روباتیک، بدون هزینه و خطر فرستادن انسان برای سواری را تشریح کردند. دکتر زوبرین از اکتشاف انسان حمایت می کند.

جایی که توافق وجود داشت بر سر حمایت ریس از استفاده از فناوری ویرایش ژن برای توانمند ساختن انسان ها برای غلبه بر چالش های عظیم تبدیل شدن به یک گونه بین سیاره ای بود.

ژنوم ما تمام DNA موجود در سلول های ما است. از سال ۲۰۱۱، ما توانستیم به راحتی و با دقت ژنوم ها را ویرایش کنیم. ابتدا یک ابزار مولکولی به نام Crispr-Cas9 آمد که امروزه می توان با هزینه بسیار کمی در آزمایشگاه دبیرستان از آن استفاده کرد و حتی در ایستگاه فضایی بین المللی نیز مورد استفاده قرار گرفته است.

سپس تکنیک هایی به نام ویرایش پایه و اولیه آمد که از طریق آن می توان تغییرات جزئی در ژنوم هر موجود زنده ایجاد کرد.

کاربردهای بالقوه ویرایش ژن برای اجازه دادن به ما برای سفر بیشتر تقریباً نامحدود است. یکی از مشکل‌سازترین خطراتی که فضانوردان در اعماق فضا با آن مواجه خواهند شد، دوز بالاتر تشعشع است که می‌تواند باعث خرابی بسیاری از فرآیندهای بدن شود و خطر طولانی‌مدت سرطان را افزایش دهد.

شاید با استفاده از ویرایش ژنوم، بتوانیم ژن‌هایی را از گیاهان و باکتری‌ها به انسان وارد کنیم که می‌توانند تشعشعات را در صورت نشت زباله‌های رادیواکتیو و ریزش هسته‌ای پاک کنند.

به نظر می رسد علمی تخیلی است، اما متفکران برجسته ای مانند لرد ریس معتقدند که این کلید پیشرفت ما در سراسر منظومه شمسی است.

شناسایی و سپس وارد کردن ژن‌هایی که پیری را کاهش می‌دهند و با تجزیه سلولی مقابله می‌کنند نیز می‌تواند کمک کند.

ما همچنین می‌توانیم محصولاتی را مهندسی کنیم که در برابر اثرات قرار گرفتن در معرض رادیواکتیویته مقاومت کنند زیرا خدمه باید غذای خود را پرورش دهند. ما همچنین می‌توانیم دارو را بر اساس نیازهای فضانوردان بر اساس ترکیب ژنتیکی خاص آنها شخصی‌سازی کنیم.

آینده ای را تصور کنید که در آن ژنوم انسان آنقدر به خوبی درک شده باشد که تحت این طب جدید و شخصی سازی شده قابل انعطاف شده است.

ژن برای افراط

Tardigrades حیوانات میکروسکوپی هستند که گاهی اوقات به عنوان ‘خرس آب’ شناخته می شوند. آزمایش‌ها نشان داده‌اند که این موجودات کوچک می‌توانند دما، فشار، تشعشع بالا و گرسنگی را تحمل کنند. آنها حتی می توانند خلاء فضا را نیز تحمل کنند.

ژنتیک دانان مشتاق به درک ژنوم خود هستند و مقاله ای که در Nature منتشر شده است به دنبال کشف ژن ها و پروتئین های کلیدی است که به موجودات مینیاتوری این تحمل خارق العاده استرس را می دهد.

اگر می‌توانستیم برخی از ژن‌های دخیل در محصولات را وارد کنیم، آیا می‌توانیم آنها را در برابر بالاترین سطوح تشعشع و استرس محیطی متحمل کنیم؟ ارزش کاوش را دارد.

جالب‌تر این است که آیا قرار دادن ژن‌های دیرگرید در ژنوم خودمان می‌تواند ما را در برابر شرایط سخت فضا انعطاف‌پذیرتر کند یا خیر. دانشمندان قبلاً نشان داده‌اند که سلول‌های انسانی در آزمایشگاه با وارد کردن ژن‌های دیرگرید به تابش اشعه ایکس، تحمل بیشتری دارند.

انتقال ژن‌ها از دیرگریدها تنها یک مثال حدس‌آمیز از این است که چگونه می‌توانیم انسان‌ها و محصولات کشاورزی را برای سفرهای فضایی مهندسی کنیم.

اگر دانشمندان بخواهند به این مرحله برسند، به تحقیقات بسیار بیشتری نیاز داریم. با این حال، در گذشته، چندین دولت مشتاق اعمال محدودیت‌های شدید در مورد نحوه استفاده از ویرایش ژنوم و همچنین سایر فناوری‌ها برای قرار دادن ژن از یک گونه به گونه دیگر بوده‌اند.

آلمان و کانادا جزو محتاط ترین کشورها هستند، اما به نظر می رسد محدودیت ها در جاهای دیگر آرامش بخش هستند.

در نوامبر ۲۰۱۸، دانشمند چینی He Jiankui اعلام کرد که اولین نوزادان ویرایش شده ژن را ایجاد کرده است. او ژنی را به دوقلوهای متولد نشده وارد کرده بود که به عفونت HIV مقاومت می کند.

این دانشمند متعاقباً به زندان افتاد. اما او از آن زمان آزاد شد و اجازه داده شد دوباره تحقیق کند.

در مسابقه فضایی جدید، برخی کشورها ممکن است در ویرایش ژنوم آنقدر پیش بروند که سایر کشورها، به ویژه در غرب که محدودیت‌ها از قبل سخت است، ممکن است این کار را نکنند. هر کسی که برنده شود، منافع علمی و اقتصادی عظیمی به دست خواهد آورد.

اگر ریس و سایر آینده پژوهان درست می گویند، این میدان پتانسیل پیشبرد گسترش ما به کیهان را دارد. اما جامعه باید با آن موافقت کند.

به احتمال زیاد مخالفت هایی وجود خواهد داشت، زیرا ترس عمیق از تغییر نوع بشر برای همیشه وجود دارد. و با توجه به اینکه ویرایش پایه و اصلی اکنون دقت ویرایش هدفمند ژن را پیشرفته کرده است، واضح است که این فناوری سریعتر از مکالمه پیش می رود.

این یا آن کشور احتمالاً جهشی را انجام می دهد که دیگران از لبه پرتگاه عقب نشینی می کنند. تنها در این صورت است که خواهیم فهمید که این ایده ها واقعا چقدر قابل اجرا هستند.

تا آن زمان، ما فقط می توانیم با کنجکاوی و شاید هیجان نیز حدس بزنیم.

سام مک کی، استادیار و کاندیدای دکترای فلسفه علم، دانشگاه متروپولیتن منچستر است.

این مقاله از The Conversation تحت عنوان Creative بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.