Мечта миллиардера Илона Маска и многих ученых о заселении Марса стала гораздо ближе к реальности благодаря мышам. Грызуны впервые в истории вернулись на Землю из космоса живыми — все благодаря новой биодобавке, которая должна помочь преодолевать последствия длительного нахождения в невесомости. Это должно помочь будущим исследованиям космоса — в том числе и с миссией на Марс: в случае успешных испытаний нового препарата на людях первый полет туда может состояться раньше, чем многие думали. Большой шаг для человечества, но сделанный маленькой мышиной лапкой — в материале «Холода».
Чтобы не пропускать главные материалы «Холода», подпишитесь на наш инстаграм и телеграм.
Очередной эксперимент NASA с мышами подтвердил эффективность новой белковой смеси, которая помогает сохранять мышцы и кости в условиях космического полета. Грызуны, которых отправили на Международную космическую станцию (МКС), вернулись живыми и невредимыми на Землю впервые в истории американских космических полетов — до этого все полеты мышей заканчивались смертью.
Новая белковая смесь позволяет телу лучше адаптироваться к условиям микрогравитации, решая главную проблему для человека в космосе — потерю костной массы. Простыми словами микрогравитацию можно описать как эффект невесомости, из-за которого человеку не нужно задействовать много мышц для движения. Снижение механической нагрузки из-за микрогравитации приводит к потере костной массы в 12 раз больше, чем на Земле. Астронавты во время работы в космосе могут терять до 1% костной массы всего за месяц — это сильно бьет по организму по возвращению на Землю.
Для снижения последствий невесомости космонавтам приходится поддерживать свое тело «по старинке», тренируясь как минимум по два часа в день. Типичный тренажерный зал космонавта включается в себя велотренажер, беговую дорожку и штанги для силовых тренировок. Тем не менее этот набор все равно полностью не спасает от последствий длительного пребывания в космосе.
Новый белковый раствор опробовали на 40 мышах, которые отправились вместе с астронавтами NASA на МКС. Препарат создали исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и Института Форсайта в Массачусетсе. Ученые смешали белковую добавку Nell-1 (используется как регулятор роста костной массы) с бисфосфонатом (предупреждает разрушение костей). Nell-1 был открыт в 1996 году.
Мыши были разбиты на две группы: одна провела в космосе девять недель, другая — четыре с половиной. Исследование, опубликованное в журнале Nature npj Microgravity, показало, что введение добавки в организм «значительно увеличивает образование костей у мышей без очевидных неблагоприятных последствий для здоровья». Ученые приходят к выводу, что употребление добавки может быть «многообещающим терапевтическим средством», которое сможет предотвратить потерю костной массы во время нахождения в космосе. «Грызуны помогли NASA сделать следующий шаг к Марсу», — заключили исследователи.
«Ужасный способ умереть»
Марс важен для человечества, потому что только эта планета может подойти как «запасная», если Земля станет непригодной для жизни. Венера, ближайшая соседка Земли, для такой цели не подходит, так как там не выживут даже самые устойчивые земные микробы. Другие планеты — Нептун, Уран, Сатурн и Юпитер — состоят из токсичных газов, которые человек не смог бы вынести. Более того, поверхность Сатурна и Юпитера жидкая — она бы поглотила высадившихся на нее людей.
Экспедиции на Марс пока даже не планируются: к планете до сих пор отправляли только зонды и спутники. Колонизировать Марс всерьез надеется один из богатейших людей мира Илон Маск. Его компания SpaceX уже подготовила план: к 2050 году, по замыслу Маска, на Марс отправится более миллиона человек, и к тому времени там уже будет достаточно рабочих мест. Первую высадку человека на Марс американский миллиардер запланировал в 2026 году.
Подобная космическая миссия, правда, может стать самой опасной за всю историю человечества, а ученые и вовсе называют полет на Марс «ужасным способом погибнуть». Причин для этого масса: например, смертельная солнечная вспышка, мощность которой может достигать взрыва 100 миллионов водородных бомб. Сам Маск тоже ожидает на первых этапах гибели «кучи людей», но тем не менее считает это оправданным, а путь к планете называет «славным приключением».
По расчетам SpaceX, путь до Марса займет полгода. И препарат, который сейчас протестировали на мышах, может помочь сделать этот полет менее опасным для людей. «Наши результаты открывают огромные перспективы для будущего освоения космоса, особенно для миссий, предполагающих длительное пребывание в условиях микрогравитации. Если исследования на людях подтвердят эффективность препарата, он станет многообещающим инструментом для борьбы с потерей костной массы и ухудшением состояния опорно-двигательного аппарата», — заявила автор исследования Чиа Су.
Зоозащитники против
Притормозить исследования нового препарата могут зооактивисты, которые выступают за полный запрет тестов и экспериментов на животных. Предыдущий опыт с мышами NASA привел к их гибели, что вызвало волну негодования среди зоозащитников. «Отправка животных в космос жестока и совершенно неприемлема», — писали активисты Cruelty Free International. Организация даже подготовила целый список аргументов, почему ставить опыты на мышах или обезьянах не только жестоко, но и просто бессмысленно.
Они приводят данные исследования, согласно которому почти 96% лекарств, опробованных на животных, не работают на людях, а некоторые и вовсе наносят значительный вред здоровью человека — вплоть до смерти. Исследование опубликовано в электронной библиотеке объединения Национальных институтов здравоохранения США (NIH, входит в Департамент здравоохранения США). При этом эксперименты на животных официально разрешены: государственное NIH даже выделяет на эти опыты деньги из бюджета, несмотря на высокие риски для подопытных зверей.
NASA давно критикуют за их обращение с животными, причем это касается даже тех зверей, которых не используют в космических программах. В 2019 году ученые на территории исследовательского центра NASA в один день подвергли эвтаназии сразу 27 обезьян, которые участвовали в экспериментах компании LifeSource BioMedical. Она заключила с NASA контракт на уход за животными и арендовала помещение в офисе компании в Кремниевой долине. За этот инцидент NASA критиковали даже в Палате представителей США.
Из-за регулярной критики NASA даже сделала специальную страницу, где объясняет, почему для нее важно использовать животных для своих экспериментов. Во-первых, на животных ставят те опыты, которые слишком опасно проводить на людях. Во-вторых, ученые используют ДНК-маркеры животных, которые могут быть схожи с ДНК-маркерами у людей — это позволяет отследить изменения в биологических реакциях во время космического полета.
Но и это спорно, так как мыши вообще не ближайшие родственники человека (в отличие, например, от шимпанзе, с которыми человеческое ДНК совпадает на 96%). Человеческие и мышиные гены совпадают примерно на 50%, однако в ДНК есть кодирующая часть, которая несет информацию о белках, и в ней сходство человека и мыши достигает 85%. Согласно исследованию группы ученых, опубликованному в журнале Nature, люди и мыши действительно имеют схожий набор генов, однако регулируются эти элементы генома по-разному. То есть многие гены мышей, хоть и имеют схожее свойство с человеческими, работают совершенно иначе. Из-за этого у многих возникают сомнения, действительно ли эффективно (не говоря уже про этику) жертвовать жизнями животных ради научных экспериментов.
