Uit gevriesdroogd muizensperma dat bijna zes jaar doorbracht aan boord van het internationale ruimtestation ISS zijn acht gezonde muisjes geboren. Dat is goed nieuws voor de nakomelingen van toekomstige ruimteverkenners, schrijven Japanse onderzoekers.
Als mensen meer tijd in de ruimte gaan doorbrengen en mogelijks zelfs gaan wonen op Mars, dan moet er nagedacht worden over voortplanting. Het is bekend dat de straling in de ruimte een schadelijk effect kan hebben op DNA in cellen. Een ruimteschip of -station biedt niet voldoende bescherming om de schade helemaal te voorkomen.
Langdurige blootstelling aan de straling kan ervoor zorgen dat er DNA-mutaties ontstaan die zich ophopen in geslachtscellen. Met nadelige gevolgen voor het nageslacht. ‘Daarom is het belangrijk om de effecten van ruimtestraling niet alleen op levende organismen, maar ook op toekomstige generaties te onderzoeken voordat het ‘ruimtetijdperk’ aanbreekt’, schrijven de onderzoekers.
Gevriesdroogd sperma
Om het effect van langdurige blootstelling aan de straling te onderzoeken, stuurden Japanse onderzoekers in augustus 2013 gevriesdroogd muizensperma naar het ISS. Het vriesdrogen was nodig om het sperma goed te houden bij kamertemperatuur (of ruimtestation-temperatuur).
Op aarde worden spermacellen gekoeld met vloeibaar stikstof om ze langer in leven te houden. ‘In het ISS is geen vloeibaar stikstof, daarom was dit experiment niet eerder uitgevoerd’, zegt Teruhiko Wakayama, van de University of Yamanashi in Japan. ‘We besloten om de vriesdroogtechniek te gebruiken, waardoor er in het ISS geen koelsysteem nodig is.’ Een bijkomend voordeel is dat het sperma minder vocht bevat en dus lichter is, wat fijn is als je spullen moet lanceren.
Het sperma werd gedoseerd teruggestuurd naar aarde. De eerste hoeveelheid kwam na negen maanden in het ISS terug. Een tweede hoeveelheid arriveerde na twee jaar en negen maanden. Het laatste restje keerde terug na vijf jaar en tien maanden. Niet eerder verbleef biologisch materiaal zo lang in het ruimtestation.
Gezonde muisjes
De onderzoekers vergeleken het ruimtesperma met een controle-monster dat dezelfde tijd had liggen wachten op aarde. Al na negen maanden in het ISS zagen ze iets meer schade in het ruimtesperma. Maar nadat vrouwelijke muizen ermee bevrucht waren, leverde het sperma evenveel en even gezonde jongen op. Deze resultaten publiceerden de onderzoekers in 2017.
Uit de nieuwe analyse bleek dat ook het jarenlange verblijf in het ISS geen onoverkomelijke DNA-schade had veroorzaakt in de zaadcellen. Nadat ze het sperma opnieuw hadden gehydrateerd, injecteerden ze het in vrouwelijke muizen. Dit leverde acht jongen op die qua gezondheid en genexpressie niet verschilden van acht muisjes die geboren waren uit sperma dat gevriesdroogd bewaard was op aarde.
Ruimtebaby’s
Deze resultaten bewijzen niet dat oor toekomstige, permanent bewoonde ruimtestations verstandig zijn. De straling in het ISS is weliswaar honderd keer sterker dan op aarde, maar het is niet vergelijkbaar met de straling waar je verder de ruimte in aan blootgesteld wordt. Het ISS bevindt zich namelijk nog binnen het beschermende magneetveld van de aarde. Toch schrijven de onderzoekers dat ‘deze ontdekkingen essentieel zijn voor de mensheid om vooruitgang te boeken in het ruimtetijdperk.’
Francis Cucinotta, hoogleraar aan de Amerikaanse University of Nevada, denk daar anders over. ‘Ik weet niet wat het punt of doel is van dit ruimte-experiment met sperma. Uit onderzoek op aarde is al bekend dat het niet mogelijk is om kinderen in de ruimte te krijgen. Zelfs een beperktere hoeveelheid straling kan ernstige afwijkingen veroorzaken bij ongeboren kinderen. Zwangerschap in de ruimte zou dus immoreel en onethisch zijn.’
Als de mensheid de aarde wil verlaten, zullen we dus – in elk geval voor de voortplanting – op zoek moeten naar een plek met bescherming tegen de schadelijke hoeveelheid straling van de ruimte. Pakketjes gevriesdroogd sperma kunnen mogelijk wel veilig meereizen.