Dłuższa wyprawa kosmiczna mocno daje się we znaki ludzkiemu ciału.
Mikrograwitacja upośledza wzrost mięśni i kości,
a wysokie dawki promieniowania powodują nieodwracalne mutacje.
Gdy poważnie rozpatrujemy możliwość ludzkiego podróżowania w kosmosie,
pojawia się ważne pytanie.
Nawet jeśli uciekniemy z ziemskiej orbity
i wyruszymy w długie podróże wśród gwiazd,
czy uda nam przystosować się do ekstremalnych warunków w kosmosie?
Nie po raz pierwszy człowiek miałby przystosować się do trudnego środowiska
i rozwinąć nadludzkie umiejętności.
Nie fantastyczne moce, jak widzenie laserowe czy niewidzialność,
ale fizjologiczne przystosowania do przetrwania w trudnych warunkach.
Na przykład w Himalajach,
gdzie najwyższe wzniesienie znajduje się dziewięć kilometrów n.p.m,
niezaaklimatyzowany nizinny człowiek będzie miał objawy hipoksji,
powszechnie znanej jako choroba wysokościowa.
Na takich wysokościach ciało zazwyczaj produkuje dodatkowe czerwone krwinki,
zagęszczając krew i hamując jej przepływ.
Mieszkańcy Himalajów, żyjący w tych górach od tysięcy lat
na stałe wykształcili mechanizmy pozwalające im uniknąć tego procesu
i podtrzymać normalny przepływ krwi.
Przypadki takie dowodzą, że ludzie mogą rozwinąć trwałe cechy ratujące życie.
Naturalna adaptacja całych populacji ludzi
może trwać dziesiątki tysięcy lat.
Ostatni postęp w nauce może pomóc przyspieszyć ludzką adaptację
zaledwie do pokoleń.
By dobrze funkcjonować jako gatunek podczas podróży w kosmosie
moglibyśmy opracować metody
szybkiego wprogramowania sobie mechanizmów ochrony.
Wersją beta takich metod jest terapia genowa,
której używamy obecnie do leczenia chorób genetycznych.
Szybko rozwijająca się technika edycji genów
pozwala naukowcom wprowadzać zmiany bezpośrednio w ludzkim genomie,
aby powstrzymać niepożądane procesy lub produkować przydatne substancje.
Przykładem niechcianego procesu
są skutki wystawienia naszych ciał na promieniowanie jonizujące.
Te niebezpieczne subatomowe cząstki bombardują większość planet i księżyców,
nieposiadających jak Ziemia bariery atmosferycznej i pola magnetycznego.
Mogą przenikać prawie wszystko
i wśród odkrywców kosmosu powodowałyby potencjalnie rakotwórcze uszkodzenia DNA .
A gdybyśmy mogli odwrócić sytuację?
Ludzka skóra produkuje pigment zwany melaniną,
który chroni nas na Ziemi przed przefiltrowanym promieniowaniem.
U różnych gatunków melanina występuje w różnych formach.
Pewne zawierające melaninę grzyby
używają tego pigmentu, by przekształcić promieniowanie w energię chemiczną.
Zamiast próbować ochraniać ludzkie ciało
lub szybko naprawiać szkody,
moglibyśmy je tak zmodyfikować,
by wykorzystywało, jak grzyby, system poboru energii oparty na melaninie.
Przekształcałoby promieniowanie w energię jednocześnie chroniąc swe DNA.
To brzmi jak science fiction,
ale może być osiągalne nawet przy obecnej technologii.
Technologia nie jest jedyną przeszkodą.
Obecnie toczą się debaty nad konsekwencjami i etyczną stroną
tak radykalnych zmian w naszych genach.
Oprócz promieniowania
wyzwaniem dla kosmicznych podróżników jest też różnica siły grawitacji.
Dopóki nie stworzymy sztucznej grawitacji na statku kosmicznym lub innej planecie,
powinniśmy założyć, że astronauci będą żyć w mikrograwitacji.
Na Ziemi komórki ludzkich kości i mięśni
reagują na siłę nieustannego przyciągania
poprzez odnawianie starych komórek w procesach przebudowy i regeneracji.
W środowisku mikrograwitacji jak na Marsie
komórki kości i mięśni nie otrzymają takich bodźców,
co będzie skutkować osteoporozą i zanikiem mięśni.
Jak moglibyśmy zapewnić sztuczny impuls komórkom
aby zapobiec utracie kości i mięśni?
To tylko przypuszczenie,
ale biochemicznie skonstruowane mikroby w środku naszego ciała
mogłyby wysyłać do mięśni i kości sygnały inicjujące przebudowę.
Można by też tak zmienić ludzkie geny,
by ciało produkowało więcej sygnałów gdy nie ma grawitacji.
Promieniowanie i mikrograwitacja to tylko dwa z wielu wyzwań,
które napotkamy w nieprzyjaznych warunkach kosmosu.
Jeśli rozwiążemy kwestie etyczne,
edycja genomu i inżynieria mikrobowa będą dwoma elastycznymi narzędziami,
znajdującymi zastosowanie w wielu sytuacjach.
Być może w niedalekiej przyszłości postanowimy dalej rozwijać
i dopasować te genetyczne narzędzia do ciężkich realiów życia w kosmosie.