Problem polega na tym, twierdzi dr Christopher Mason, że ludzkie ciała są bardzo dobrze przystosowane do życia na Ziemi, ale prawdopodobnie nie zniosą za dobrze długich podróży kosmicznych, których celem będzie osiedlenie się na Księżycu lub na Marsie.

Pewnego dnia postęp w genetyce i medycynie, dzięki takim technologiom, jak metoda inżynierii genetycznej CRISPR czy terapia chimerycznymi receptorami antygenowymi (CAR T-cell therapy), umożliwiająca zmianę komórek odpornościowych w celu pokonania nowotworów – mogą pomóc astronautom lepiej znieść rygory podróży kosmicznej.

Reklama

Dr Mason bada te kwestie od lat. Mason był kierownikiem jednego z zespołów wybranych przez NASA do zbadania wpływu długoterminowej podroży kosmicznej na człowieka. W tym celu badano braci bliźniaków Scotta i Marka Kelly’ego - ten ostatni spędził rok na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Laboratorium Christophera Masona specjalizuje się także w badaniach nowotworów. Oba obszary mają na siebie wpływ, a swój najnowszy plan dla przetrwania człowieka badacz prezentuje w książce pt. „The Next 500 Years: Engineering Life to Reach New Worlds”

Wywiad z Christopherem E. Masonem

Adam Minter: Przeczytałem 100 stron Twojej książki i miałem wizję Ciebie jako sędziego zasiadającego w jury w programie „Shark Tank” (program reality show, gdzie grupa inwestorów ocenia pomysły na biznes uczestników i decyduje, czy wejść w dany projekt – przyp. red.). Na scenie są Jeff Bezos lub Elon Musk, którzy prezentują marsjański biznesplan. A Ty ich pytasz: „To wszystko wygląda bardzo dobrze, ale jak chcecie utrzymać ludzi przy życiu?”.

Christopher Mason: Tak, powiedziałbym wtedy: „Dziękuję, że promujecie kosmos i kierujecie tam ludzi, ale jakie kroki podjęliście, aby przy tej okazji nikomu nie wyrządzić krzywdy?”.

Przez 60 lat myśleliśmy, że to rakiety, kosmiczne kapsuły i komputery są ograniczeniami naszej zdolności do eksploracji kosmosu. Ty twierdzisz, że w rzeczywistości tą barierą jest ludzkie ciało.

Owszem, ale nie mówię, że tak musi być. Może będziemy miło zaskoczeni cudowną plastycznością ludzkiego ciała i ludzie poradzą sobie bardzo dobrze. Albo jeśli będziemy kopać wystarczająco długo na Marsie, to pod warstwą regolitu uzyskamy ochronę przed promieniowaniem. Być może będzie w porządku. Ale poważne misje kosmiczne, które będą kierowane poza krąg planet wewnętrznych lub nawet jedna długa misja na Marsa i z powrotem, przesuną granice tego, co znamy. Zbliżamy się również do limitów promieniowania, na które możemy wystawić ludzi w ciągu całego życia.

Zatem opierając się na Twoich doświadczeniach z bliźniakami Kelly, jakie byłyby główne ryzyka dla zdrowia w przypadku misji na Marsa?

Każdy astronauta jest jak mały biomolekularny płatek śniegu i każdy może różnie zareagować na podróż kosmiczną. Ale wszyscy z nich muszą mierzyć się z podobnymi zagrożeniami: zmiany w grawitacji i promieniowaniu. To dwa największe czynniki ryzyka, jakie ciągle widzimy. Zauważamy, że czynniki te prowokują zmiany w ciele na poziomie kości, mięśni i genów. Ale widzimy też inne czynniki – izolacja, przebywanie z dala od przyjaciół, bliskich – to kluczowy element kognitywny, którym trzeba się zająć.

Czy astronaucie, który wyrusza w dwuletnią misję kosmiczną, powinniśmy powiedzieć, że istnieje ryzyko dla jego zdrowia i w ten sposób prawdopodobnie skraca swoje życie?

Nie wiem, czy poszedłbym tak daleko, że misja kosmiczna skraca życie. Po prostu nie wiemy tego. Astronauci należą do grupy najbardziej obserwowanych i przebadanych pacjentów. Tak naprawdę czerpią korzyści z posiadania najlepszej opieki zdrowotnej na świecie. I są naprawdę zdrowi, gdy wyruszają na misję. Ale wiemy, że taka misja prawdopodobnie zwiększa długoterminowe ryzyko chorób sercowo-naczyniowych i raka, biorąc pod uwagę tylko ekspozycję na promieniowanie.

Scott Kelly napisał, że nie czuł się normalnie przez siedem do ośmiu miesięcy po tym, jak wrócił na Ziemię. Wiesz, co może być tego przyczyną?

Misja kosmiczna trwająca rok była trudniejsza niż jego poprzednie misje. Istnieje ryzyko, że dłuższe misje mogą być trudniejsze do zniesienia dla ciała i może to mieć charakter nieliniowy. To znaczy, że dwukrotnie dłuższa misja nie musi być dwukrotnie trudniejsza dla człowieka, ale może być na przykład czterokrotnie trudniejsza. Nie posiadamy wystarczającej ilości danych aby określić, czy to ryzyko wzrasta, gdy na przykład wyśle się astronautę na trzyletnią misję na Marsa i z powrotem.

Jego geny, które zareagowały na lot kosmiczny, były w tym stanie jeszcze kilka miesięcy później. Geny aktywowane w celu naprawy DNA były wciąż na wyższym poziomie aktywności niż w okresie przed wylotem w kosmos. Przeprowadziliśmy również dodatkowe i ciągłe badania próbek i możemy dziś powiedzieć, że prawie wszystkie geny powróciły do normalności.

Na jakim etapie są naukowcy jeśli chodzi o zdolność do zastosowania niektórych technologii opisanych w książce? Na przykład czy możemy wyłączać i włączać geny, aby czasowo ochronić kogoś przed promieniowaniem?

Jesteśmy w punkcie, w którym część takich działań można podjąć. Ale nie sądzę, abyśmy obecnie mogli zastosować to wśród astronautów. Uważam, że możemy nie być w stanie tego dokonać jeszcze przez jakieś 10 do 20 lat. To daleka perspektywa, ponieważ musimy ukończyć wiele testów klinicznych i nie możemy mieć wątpliwości, że takie terapie genetyczne i epigenetyczne są bezpieczne i skuteczne. Ale tak jak wskazałem w książce, część z tych rzeczy robimy już dziś. Obecnie prowadzi się ponad 100 badań w zakresie technologii CAR-T oraz CAR. Projektujemy komórki i wlewamy je z powrotem w ciała pacjentów, a ci do dziś chodzą wyleczeni. Nie próbowaliśmy jeszcze tego, jeśli chodzi o promieniowanie, poza pojedynczymi komórkami. Ale sądzę, że dotrzemy do tego miejsca całkiem szybko.

10 do 20 lat to okres, w którym będziemy mogli wysłać ludzi w trzyletnią misję na Marsa?

Tak, to będzie jak z większością lekarstw. Może to będzie coś, co uzyska status pewnej opcji. Jeśli mamy dwie opcje, z czego jedna jest bardziej ryzykowna, to nie wybierzesz tej bardziej ryzykownej. Raczej wybierzesz tę bezpieczeniejszą, która w ramach testów klinicznych okazała się skuteczna.

Szczepionki również nie są pozbawione ryzyka. Mówimy ludziom, że jeśli chcą się udać w miejsce, gdzie występuje dany patogen, to lepiej aby wzięli szczepionkę. Analogicznie tutaj – jeśli chcemy się udać w miejsce gdzie wiemy, że istnieje ryzyko i można mu zapobiec – nawet jeśli to remedium samo w sobie nie jest pozbawione ryzyka. Trzeba zatem dokonać pewnej kalkulacji, że ryzyko jest mniejsze niż jakiekolwiek zagrożenie.

Chińska nauka pojawia się w książce często w dobrym kontekście. Chiny naprawdę dokonały skoku jeśli chodzi o wiele technologii, w przypadku których Zachód miał wątpliwości moralne. Czy istnieje możliwość, że w eksploracji kosmosu również dokonają skoku, gdyż w większym stopniu są skłonni podejmować ryzyko?

Możliwe, że w kilku przypadkach odpowiedź będzie twierdząca, ponieważ już to widzimy. Na przykład sprawa modyfikowanych genetycznie embrionów za pomocą technologii CRISPR, które implantowano i zostały urodzone. Za takie eksperymenty He Jiankui siedzi dziś w więzieniu (He Jiankui to chiński biofizyk, który w 2018 roku przyznał, że dokonał genetycznej edycji embrionów dwóch bliźniaczek. Rok później został skazany na trzy lata więzienia). Badacz jednak trafił do więzienia dopiero wtedy, gdy spotkał się z międzynarodowym potępieniem. Myślę, że twoja intuicja jest właściwa, a sam widziałem to własne oczy. Generalnie rzecz biorąc, Chińczycy nie są tak niechętni do ryzyka, jak my i ich granica poziomu możliwego ryzyka pozwoli im na szybsze postępy w obszarach, w których my potrzebujemy więcej czasu.

Idea, że powinniśmy genetycznie zmienić ludzi, którzy polecą w kosmos, nieuchronnie dla wielu osób będzie kojarzyła się z eugeniką. Jak odniesiesz się do tego argumentu?

Eugenika zabierała ludziom wolność, chodzi w tym o takie praktyki, jak przymusowa sterylizacja. Moim zdaniem, jeśli technologia będzie wdrażana w sposób sprawiedliwy i ostrożny, to może doprowadzić do zwiększenia „wolności komórkowych”, a to prawdziwe przeciwieństwo eugeniki. Zamiast sytuacji, w której ktoś ogranicza, co możesz zrobić ze swoimi komórkami, odwracamy to i technologia może dać nam elastyczność dysponowania komórkami i molekułami. A dzięki temu może pomóc udać się w miejsca, do których podróż w innym przypadku byłaby niemożliwa.

Wydaje się prawdopodobne, że wiele osób, które nigdy nie polecą w kosmos, będzie korzystało z pracy, jaką Ty oraz podobne osoby wykonujecie, próbując zwiększyć odporność człowieka na ekstremalne środowisko.

Bardzo możliwe. Nawet w takich kwestiach, jak radioterapia w przypadku nowotworów, to uzyskanie ochrony dla innych części ciała byłoby czymś, z czego wszyscy by skorzystali.

A jak na możliwość inżynierii genetycznej astronautów reagują publiczni urzędnicy, z którymi pracujesz, np. w ramach NASA?

Jest jeszcze za wcześnie, ponieważ technologie te mają zaledwie kilka lat. Czy istnieje coś, co możemy zrobić za rok lub nawet za pięć lat z astronautami? Nie. I nawet nie sądzę, że powinniśmy coś robić. Ale czy robimy coś w tym zakresie w moim laboratorium dla pacjentów chorych na raka? Tak, ponieważ oni nie mają tak dużo czasu. Ci pacjenci z rakiem stoją w obliczu śmierci, a astronauci powinni mieć długie i pełne życie. Obecnie nie wiemy wystarczająco dużo na temat tych technologii, aby wykorzystywać je wśród astronautów. W mojej książce proponuję, aby zacząć korzystać w tej technologii od 2040 roku.

Jak do tych pomysłów odnoszą się prywatne firmy z sektora kosmicznego?

Myślę, że jesteśmy dopiero na dole rollercoastera, gdy zaczynają się pierwsze podskoki na drodze do pokonania największego wzniesienia. Sprawa nabiera tempa, a wkrótce będziemy mieć o wiele więcej ludzi lecących w kosmos niż kiedykolwiek wcześniej w historii. I ostatecznie, miejmy nadzieję, że w ciągu dekady lub trochę dłużej, potencjalnie będziemy na Marsie. To będą dobrze wytrenowani, super wyspecjalizowani i mocno przesiani ludzie, którzy polecą na Marsa.

Tymczasem prywatne firmy kosmiczne szukają przeciętnych, typowych klientów, może nieco starszych, może w nieco gorszej kondycji, którzy mogą mieć choroby współistniejące, co może zwiększać ryzyko. Wraz z otwarciem komercyjnych lotów w kosmos, firmy te zdemokratyzują przestrzeń kosmiczną. Nie wiemy, jak mniej wyćwiczone i sprawne ciało ludzkie zachowa się w czasie lotu kosmicznego, ale niedługo się o tym przekonamy. Jeśli zrobimy to dobrze i uważnie, to niedługo stanie się to uprawnieniem każdego z nas.