Kad znanstvenici razmatraju ljudske kolonije na Mjesecu, Marsu i dalje, velika se pažnja pridaje duljini putovanja, hrani i riziku od zračenja. Nedvojbeno je da ćemo se suočiti sa surovim okruženjem u dubokom svemiru. Neki mislioci tvrde da je uređivanja genoma način da se osigura da ljudi mogu tolerirati teške uvjete dok budu kročili dalje i dublje u Sunčev sustav.

U siječnju sam imao sreću prisustvovati dugo očekivanoj debati između astronoma Martina Reesa i zagovornika istraživanja Marsa Dr. Roberta Zubrina. Događaj koji je orgnizirao British Interplanetary Society razmatrao je trebaju li Mars istraživati ljudi ili roboti.

U nedavnoj knjizi pod nazivom “Kraj astronauta”, Lord Rees i koautor Donald Goldsmith ocrtavaju prednosti istraživanja Sunčevog sustava pomoću robotskih letjelica i vozila, bez troškova i rizika slanja ljudi u takve misije. S druge strane, Dr. Zubrin podržava istraživanje koje vode ljudska bića. Tamo gdje je postojao određeni konsenzus odnosio se na Reesovo zagovaranje korištenja tehnologije za uređivanje gena, da bi se ljudima omogućilo da prevladaju goleme izazove kako bismo postali međuplanetarna vrsta.

Naš genom je sav DNK koji je prisutan u našim stanicama. Od 2011. u stanju smo jednostavno i precizno uređivati genome. Prvo je došao molekularni alat nazvan Crispr-Cas9, koji se danas može koristiti u srednjoškolskom laboratoriju za vrlo malu cijenu, a korišten je čak i na Međunarodnoj svemirskoj postaji. Zatim su došle tehnike zvane osnovno i primarno uređivanje, pomoću kojih se mogu napraviti minijaturne promjene u genomu bilo kojeg živog organizma.

Potencijalne primjene uređivanja gena koje bi nam omogućile da putujemo na većim razdaljinama gotovo su neograničene. Jedna od najproblematičnijih stvari s kojom će se astronauti susresti u dubokom svemiru je jača doza zračenja, koja može poremetiti mnoge procese u tijelu i povećati dugoročni rizik od raka.

Moguće je da bismo uređivanjem genoma u ljude mogli umetnuti gene iz biljaka i bakterija koji su u stanju očistiti radijaciju, u slučaju izlijevanja radioaktivnog otpada i nuklearnih padavina. Zvuči kao znanstvena fantastika, ali eminentni mislioci poput Lorda Reesa vjeruju da je to ključ našeg napretka kroz Sunčev sustav.

Identificiranje i potom umetanje gena koji usporavaju starenje i sprječavaju razgradnju stanica također bi moglo pomoći. Mogli bismo proizvesti usjeve koji su otporni na izloženost radioaktivnosti, jer će posade morati uzgajati vlastitu hranu. Također bismo mogli prilagoditi medicinu potrebama astronauta na temelju njihove posebne genetske strukture. Zamislite budućnost u kojoj ljudski genom toliko dobro razumijemo da ga možemo mijenjati uz pomoć ove nove, personalizirane medicine.

Geni za ekstremne uvjete

Tardigradi (dugoživci) su mikroskopske životinje koje se ponekad nazivaju “vodeni medvjedi”. Eksperimenti su pokazali da ova sićušna stvorenja mogu tolerirati ekstremne temperature, pritiske, visoko zračenje i gladovanje. Oni čak mogu tolerirati vakuum svemira.

Genetičari imaju veliku želju razumjeti njihov genom, a rad objavljen u časopisu Nature nastojao je otkriti ključne gene i proteine koji ovim minijaturnim stvorenjima daju iznimnu otpornost na svaki stres. Kad bismo mogli umetnuti neke od ovih gena u usjeve, bismo li ih mogli učiniti tolerantnima na najviše razine zračenja i okolišni stres? Vrijedi istražiti.

Još je intrigantnije pitanje može li nas umetanje gena tardigrada u vlastiti genom učiniti otpornijim na teške uvjete u svemiru. Znanstvenici su već dokazali da su ljudske stanice u laboratoriju razvile povećanu otpornost na rendgensko zračenje kada su u njih umetnuti tardigradni geni.

Prijenos gena tardigrada samo je jedan spekulativni primjer kako bismo mogli projektirati ljude i usjeve da budu prilagođeniji za svemirska putovanja. Trebat će nam mnogo više istraživanja kako bi znanstvenici jednom mogli doći do ove faze. Međutim, u prošlosti nekoliko je država željelo uvesti stroga ograničenja na način na koji se koristi uređivanje genoma, kao i na druge tehnologije za umetanje gena jedne vrste u drugu.

Njemačka i Kanada su među najopreznijima, no čini se da u drugim zemljama ograničenja popuštaju. U studenom 2018. kineski znanstvenik He Jiankui objavio je da je stvorio prve bebe s modificiranim genima. Umetnuo je u nerođene blizance gen koji daje otpornost na HIV infekciju. Znanstvenik je nakon toga zatvoren, ali u međuvremenu je pušten i dozvoljeno mu je dalje istraživanje.

U novoj svemirskoj utrci, određene zemlje mogle bi uređivati genome na način na koji druge nacije, osobito na zapadu gdje su ograničenja već stroga, ne bi mogle. Tko god pobijedi, izvukao bi golemu znanstvenu i ekonomsku korist.

Ako su Rees i ostali futuristi u pravu, ovo polje ima potencijal unaprijediti naše širenje u svemir. Ali društvo će morati pristati na takvo što. Vjerojatno će biti protivljenja, zbog duboko ukorijenjenih strahova od permanentne promjene ljudske vrste. A s osnovnim i primarnim uređivanjem koja sada poboljšavaju preciznost ciljanog uređivanja gena, jasno je da se tehnologija kreće brže od debate o ovoj temi.

Jedna od država vjerojatno će poduzeti korake tamo gdje se druge povlače s ruba. Tek tada ćemo saznati koliko su ove ideje stvarno održive. Do tada možemo samo nagađati sa znatiželjom, a možda i s uzbuđenjem.

---

Sam McKee, The Conversation

Ilustracija: NASA.org