Lứa chuột khỏe mạnh sinh ra từ tinh trùng trên trạm ISS

Nghiên cứu lần này được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Yamanashi, Nhật Bản. Trọng tâm của nó là xác định xem liệu DNA của tinh trùng có bị phá hủy trong thời gian bay quanh quỹ đạo Trái Đất.

Môi trường không gian vũ trụ vốn được biết đến là rất khắc nghiệt và một thực tế trên Trạm vũ trụ ISS, các phi hành gia sẽ phải hứng chịu lượng bức xạ gấp từ 10-100 lần dưới mặt đất. Những bộ phận cơ thể nhạy cảm nhất với phơi nhiễm bức xạ, không gì khác ,chính là hệ sinh sản của chúng ta.

Một điều chắc chắn rằng DNA của những tinh trùng đang bay trong không gian gặp nhiều thiệt hại hơn so với trên mặt đất. Thế nhưng, sự chênh lệch này dường như không đáng kể.

Những tinh trùng chuột trong nghiên cứu đã được giữ 288 ngày trên ISS, từ khoảng giữa năm 2013-2014, bây giờ trở về Trái Đất và chúng vẫn có thể thụ tinh với trứng. Những con chuột non được sinh ra từ tinh trùng “du hành” có hệ gen hoàn toàn bình thường.

“Chúng tôi đã có được một lứa chuột non khỏe mạnh từ tinh trùng không gian”, tác giả chính của nghiên cứu, nhà sinh vật học Teruhiko Wakayama từ Đại học Yamanashi, Nhật Bản cho biết. “Những con non không có bất kỳ thiệt hại di truyền nào”.

Vấn đề với bức xạ vũ trụ

Sinh sản để tạo ra một thế hệ con người mới trong không gian hoặc trên các hành tinh khác là một chủ đề nhận được rất nhiều sự quan tâm của chúng ta ngày nay. Việc biết được bức xạ có ảnh hưởng đến cơ quan và các tế bào sinh sản hay không mới chỉ là bước đầu để đánh giá sự khả thi của điều đó.

Nghiên cứu mới lần này của các nhà khoa học chưa hề đả động đến những khía cạnh liên quan đến quan hệ tình dục trong không gian, thụ tinh tự nhiên và quá trình phát triển của bào thai. Bởi vậy, ngay ở thời điểm hiện tại, chúng ta chưa thể nói trước được điều gì.

“Chưa từng có ai mang thai và sinh con trong không gian”, phó giáo sư Dorit Donoviel đến từ Trung tâm Y học không gian, Đại học Baylor tuyên bố. “Một thí nghiệm lý tưởng lúc này là thử cho một cặp chuột giao phối và sinh con trên đó xem sao. Tôi cũng chưa chắc liệu chuột giao phối trong môi trường không trọng lực thì có thể thụ thai được hay không”.

Thêm vào đó, thí nghiệm của Đại học Yamanashi lần này cũng chưa thể là kết luận cho sự ảnh hưởng chung của bức xạ vũ trụ tới tinh trùng.

Các nhà khoa học đã chỉ ra vô số nguồn bức xạ trong môi trường vũ trụ. Trong đó, hai nguồn chính được biết đến trong khoảng không gian gần Trái Đất là các hạt mang năng lượng cao phát ra từ Mặt Trời, và các tia vũ trụ từ không gian sâu, với các hạt đang di chuyển xấp xỉ vận tốc ánh sáng xuất phát từ những ngôi sao xa xôi, ngay trong hoặc thậm chí là ngoài thiên hà của chúng ta.

Nếu như sinh sống trên mặt đất, chúng ta sẽ được bảo vệ khỏi các bức xạ này nhờ bầu khí quyển và từ trường Trái Đất. Từ trường bao quanh hành tinh được gọi là từ quyển. Nó thường được biết đến như một lá chắn, có tác dụng làm chệch hướng hoặc “đớp” các hạt (có thể gọi là tia) vũ trụ.

Dù cho một số lượng nhỏ các hạt vượt qua được lá chắn từ quyển để đi vào bên trong, chúng rồi cũng sẽ bị hấp thụ tiếp bởi bầu khí quyển.

Trạm vũ trụ quốc tế đang bay ở độ cao gần 350 km so với mặt đất. Nghĩa là nó đang nằm ở phía ngoài cùng của bầu khí khuyển, nhưng vẫn sâu trong từ quyển. Các tinh trùng của chuột nếu được lưu trữ trên ISS cũng chưa phải tiếp xúc với các hạt năng lượng cao ngoài không gian sâu. Đó mới chính là những tác nhân có thể tạo ra nhiều thiệt hại nghiêm trọng đến DNA.

Liệu những đứa trẻ có thể được sinh ra ngoài không gian?

Nhận định về kết quả nghiên cứu mới, giáo sư Joshep Tash đến từ Trung tâm Y tế Đại học Kannas cho biết: “Tôi không ngạc nhiên lắm về việc các tinh trùng vẫn ổn [trong điều kiện của ISS]”. Trước đây, giáo sư Tash cũng đã từng thực hiện nhiều nghiên cứu về khả năng sinh sản của các phi hành gia, khi họ trở lại Trái Đất.

“Chúng tôi biết các phi hành gia trở về từ không gian đều bình thường và có con cũng bình thường”. Cơ thể con người có đủ cơ chế sửa chữa tổn thương DNA của tinh trùng và trứng, miễn là những thiệt hại này không quá nghiêm trọng, giáo sư Tash nói.

Vì vậy, để thực hiện được một thí nghiệm chính xác hơn, mô phỏng sự ảnh hưởng của bức xạ vũ trụ tới khả năng sinh sản của con người trong các chuyến du hành dài, chúng ta phải đưa được đối tượng ra ngoài lá chắn từ trường của Trái Đất.

Giáo sư Tash dự đoán trong trường hợp này, sinh sản là điều khả thi nếu chúng ta tạo được một lá chắn bảo vệ tốt cho phôi thai. “Và với thời kỳ mang thai kéo dài tới 9 tháng, người mẹ cũng cần được bảo vệ”, ông nói.

Các thí nghiệm sâu hơn sẽ cần được tiến hành, nhưng trước mắt, phó giáo sư Donoviel cho biết chúng ta có thể tiếp nối thí nghiệm với tinh trùng chuột. Bởi việc theo dõi chuột giao phối và sinh sản trong môi trường trọng lực thấp là khó khăn, chúng ta có thể tìm một cách khác.

Chẳng hạn như tinh trùng được mang trở lại từ ISS, thụ tinh cho chuột cái. Sau đó, những con chuột lại được mang ngay lên trạm vũ trụ. Ở đó, chúng sẽ hoàn thành giai đoạn mang thai và sinh nở. Các nhà khoa học qua đó sẽ có cái nhìn đầy đủ hơn nghiên cứu lần này.

Trên thực tế thì các thí nghiệm tương tự đã được thực hiện vào những năm 90. Những con chuột đang trong thời kỳ mang thai được bay cùng các phi hành gia trên tàu con thoi. Tuy nhiên, chúng được đưa trở lại mặt đất để sinh hạ. Kết quả là những con chuột con được sinh ra gặp vấn đề trong khả năng xác định phương hướng.

Phó giáo sư Donoviel cho biết có thể còn nhiều vấn đề hơn nữa với thai nhi nếu chúng được phát triển trong không gian. “Sự phát triển phôi sẽ không bình thường, bởi tôi nghĩ rằng lực hấp dẫn có thể đóng vai trò trong việc phát triển các cơ quan nội tạng”, bà nói.

Một kịch bản khi con người mang thai trên Sao Hỏa có thể khác. Trọng lực ở hành tinh này ở khoảng 1/3 so với Trái Đất. Mặc dù vậy, chúng ta cũng chưa biết nó sẽ ảnh hưởng thế nào đến quá trình phát triển của thai nhi. Chúng ta sẽ không thể nói chắc, cho đến khi chúng ta thử nghiệm điều đó.

Nhưng ở thời điểm hiện tại, điều mà con người quan tâm chưa phải là việc sinh ra một thế hệ mới trong không gian. Phó giáo sư Donoviel cho biết chúng ta chưa cần phải làm điều đó quá sớm. Hiện tại, con người chỉ cần đảm bảo rằng các phi hành gia trưởng thành sẽ khỏe mạnh. Và đó là điều “nằm trong tay của chúng ta”, bà nói.