火星へのミッションが提案されており、今後数十年で月に前哨基地を設置する計画があるため、宇宙や他の惑星で費やされた時間が人体にどのような影響を与える可能性があるかについていくつかの疑問があります。放射線と低Gが筋肉、骨、臓器に及ぼす影響に関する通常の問題の範囲を超えて、宇宙旅行が私たちの生殖能力にどのように影響するかという問題もあります。
今週初め– 5月22日月曜日–日本の研究者チームは、この質問に光を当てることができる発見を発表しました。凍結乾燥したマウスの精子のサンプルを使用して、チームは健康な赤ちゃんマウスのリターを生成することができました。受精率調査の一環として、マウスの精子は国際宇宙ステーションに9か月滞在しました（2013〜2014年）。本当の問題は今、人間の赤ちゃんにも同じことができるのでしょうか？
この研究は、山梨大学の先端バイオテクノロジーセンターの学生研究者が主導しました。彼女と彼女の同僚が彼らの研究で説明するように-それは最近出版されました 全米科学アカデミーの議事録 –人類が長期的に宇宙に住むつもりであれば、生殖補助技術が必要になります。
そのため、宇宙での生活が人間の生殖に与える影響を扱う研究が最初に必要です。これらは、微小重力（または低重力）が受胎能力、人間の妊娠能力、および子供の発達に及ぼす影響に対処する必要があります。さらに重要なことに、彼らは宇宙で時間を過ごすことの最大の危険の1つに対処する必要があります。これは太陽光と宇宙線によってもたらされる脅威です。
公平にするために、人は宇宙放射線の影響を感じるために遠くまで行く必要はありません。 ISSは定期的に地球の表面が受ける放射量の100倍を超える量の放射線を受け取ります。十分な安全対策が講じられていないと、遺伝的損傷を引き起こす可能性があります。火星や月など、保護磁気圏を持たない他の太陽体でも、状況は似ています。
そして、成人に対する放射線の影響は広範囲にわたって研究されてきましたが、私たちの子孫に引き起こされる可能性のある潜在的な被害はそうではありません。太陽光線と宇宙線は、私たちの生殖能力にどのように影響するのでしょうか。また、この放射線は、まだ子宮内にいるとき、そして生まれた子供たちにどのように影響するのでしょうか。和歌山と彼女の同僚は、これらの質問に取り組むための最初のステップをとることを望んで、マウスの精子を選びました。
彼らは性的に繁殖する哺乳類種であるため、彼らは特にマウスを選びました。若山さやかがスペースマガジンをメールで説明したように：
「これまでのところ、魚やサンショウウオだけが宇宙での繁殖について検査されていました。しかし、哺乳動物種は、母親から生まれたもの（生き物）などとは大きく異なります。哺乳類の繁殖が可能かどうかを知るためには、実験には哺乳類を使用する必要があります。しかし、マウスやラットなどの哺乳類は非常に敏感で、ISSに乗っている宇宙飛行士が、特に生殖研究のために世話をするのは困難です。そのため、これまで私たちは［これらの研究を実施していません］。胚発生における微小重力の影響など、さらに多くの実験を行う予定です。」
サンプルはISSに9か月滞在し、その間、サンプルは-95°C（-139°F）の一定温度に保たれました。しかし、打ち上げと回復の間、それらは室温にありました。回収後、和歌山氏とそのチームは、サンプルに多少の損傷があることを発見しました。
「宇宙に保存された精子は、宇宙放射線によってわずか9か月後でさえDNA損傷を受けました」と和歌山は言いました。 「しかし、その損傷は強くなく、卵母細胞の能力によって受精したときに修復することができました。したがって、正常で健康な子孫を得ることができました。これは、精子が長期間保存された場合の影響を調べる必要があることを私に示唆しています。」
精子サンプルは修復可能であることに加えて、マウスの胚を受精させて（地球に戻した後）マウスの子孫を生成することができ、そのすべてが成熟して正常な受胎レベルを示しました。彼らはまた、受精率と出生率は対照群のそれと同様であり、それらと試験精子を使用して作成されたマウスとの間にはわずかなゲノムの違いしか存在しなかったことにも言及しました。
これらすべてから、彼らは宇宙放射線への曝露がDNAに損傷を与える可能性がある一方で、生存可能な子孫の生産に影響を与える必要はないことを示しました（少なくとも9か月の期間内）。さらに、結果は、人間や家畜が宇宙保存された精子から生産される可能性があることを示しています。
和歌山が述べたように、この研究はすでに地球上で確立されている受精の実践に基づいており、これらの同じ実践が宇宙で使用できることを実証しました：
「私たちの主な主題は家畜の繁殖です。地上の現状では、多くの動物が保存精子から生まれています。特に日本では、乳牛の100％が経済的および繁殖上の理由から保存精子から生まれました。時々、10年以上保存されている精子が牛の生産に使用されました。人間が宇宙に何年も住んでいるとしたら、宇宙空間でステーキを食べることができるという結果が得られました。そのために、この調査を行いました。人間にとって、私たちの発見はおそらく不妊症のカップルを助けるでしょう。」
この研究はまた、卵子と女性の生殖システムに対する宇宙放射線の影響を測定しようとする追加のテストへの道を開きます。これらのテストは、宇宙での時間が女性の生殖能力にどのように影響するかについて多くのことを教えてくれるだけでなく、宇宙飛行士の安全性にも深刻な影響を与える可能性があります。カリフォルニア大学の医学教授で論文の共著者の1人であるUlrike Ludererは、AFPへの声明で次のように述べています。
「これらの種類の曝露は、初期の卵巣不全や卵巣癌、さらには他の骨粗しょう症、心血管疾患、アルツハイマー病などの神経認知疾患を引き起こす可能性があります。 NASAの新しい宇宙飛行士クラスの宇宙飛行士の半分は女性です。したがって、長期の深宇宙放射線に曝された女性にどのような慢性的な健康影響があり得るかを知ることは本当に重要です。」
ただし、これらの種類のテストに残る問題は、微小重力と放射線の影響を区別することができます。過去に、模擬微小重力への曝露がどのようにしてDNA修復能力を低下させ、ヒトにDNA損傷を誘発するかを示す研究が行われてきました。他の研究は、2つの間の相互作用の問題と、それぞれの正確な影響に対処するために、どのようにさらなる実験が必要かを提起しています。
将来的には、地球の重力をシミュレートできるトーラスに精子細胞と卵子のサンプルを配置することで、この2つを区別できる可能性があります（1 g）。同様に、シールドされたモジュールを使用して、低重力または微小重力の影響を分離することもできます。それを超えて、赤ちゃんが実際に宇宙で、または月や火星の環境で生まれるような時まで、長引く不確実性があるでしょう。
そしてもちろん、人類の進化に対する重力と放射線の減少の長期的な影響はまだ見られていません。おそらく、これは世代によっては明らかになりません。また、地球から離れて生まれた子供たちとその子孫がどのように異なるかを調べるには、世代を超えた研究が必要になります。
