생물학적 우주 경주 :NASA 의사는 유전자 편집 우주 비행사의 미래를 드러냅니다.

‘Aspera Ad Astra 당’. 이것은 Virgil의 aeneid 에서 유래 한 현실적이고 가상의 우주 기관의 의도 진술로 채택 된 문구입니다. . 그러나 인체가 우주를 식민지화하기 위해 인체가 견뎌야하는 어떤 종류의 어려움을 정확히해야합니까?

Scott Kelly가 우주에서 340 일 후 지구로 돌아 왔을 때, 그의 피부가 불타고있는 것처럼 느껴졌습니다. 재입국이 아니라 나중에 앉으려고했을 때 옷을 입거나 움직입니다. 미세 촬영에 1 년 가까이 지출하는 것은 당신에게 그렇게 할 것입니다. 국제 우주 정거장 (ISS)에 탑승 한 켈리의 피부는 무게를 느끼지 않고 촉감이 없었습니다.

다른 우주 비행사들과 마찬가지로, 그는 가구가 거의 필요하지 않은 ISS 주위에 떠 다녔습니다. 그는 신발을 입지 않았고 심지어 옷도 몸에 매달리지 않고 몸 주위에 표류했습니다. 그가 집에 돌아 왔을 때, 지구의 중력 아래에서 팔에 든 셔츠 슬리브는 외계인이었고 고통 스러웠습니다. 켈리 자신이 비행 후 기자 회견에서 다음과 같이 말했듯이 :“우주로 조정하는 것은 지구에 적응하는 것보다 더 쉽습니다…”

1 년 동안의 임무가 2016 년에 끝난 이래로 켈리는 지구의 대기를 넘어서 모험을 할 때 인체에 어떤 일이 일어나는지 연구하는 과학자들에게 기니피그가되었습니다. 우주 비행사들 사이에서도 드문 경우입니다. 그는 궤도에서 1 년 중 가장 좋은 부분을 보냈을뿐만 아니라 켈리는 동일한 쌍둥이 형제 인 Mark를 가지고 있습니다. NASA는 장기 우주 비행의 생리 학적, 분자 및인지 효과를 연구 할 수있는 전례없는 기회를 주었다.

스콧은 우주로 갔다. 완벽한 제어 피험자 인 Mark는 지구에 머물 렀습니다. 형제들은 현재 은퇴 한 우주 비행사이지만, 랜드 마크 쌍둥이 연구에 대한 그들의 기여는 계속되며 공간이 심장, 미생물 군, 면역 체계 등에 어떤 영향을 미치는지에 대한 풍부한 정보를 만들어 냈습니다.

우주 대행사와 민간 기업이 인간을 달과 화성으로 보내는 것에 대해 진지하게 진지하게되면서 미세 촬영에서 장기간 지출의 도전에 대해 배우는 것은 매우 중요합니다. 붉은 행성에 대한 사명은 잠재적으로 3 년간의 여행이므로, 우리는 그것을 만들려고하는 사람에게 어떤 일이 일어날 지 이해해야합니다.

우주 탐사의 미래에 대해 자세히 알아보십시오 :

• 동물 우주 비행사 :다른 생명체가 지구에서 사는 인간에게 중요한 이유
• 다가오는 비너스에 대한 미션이 어떻게 지구의 생명이 어떻게 끝날지 밝힐 수있는 방법

켈리 브라더스 (Kelly Brothers)를 포장하고 찌르는 과학자 중 한 명은 쌍둥이 연구의 주요 유전 학자 인 크리스토퍼에 메이슨 (Christopher E Mason) 교수입니다. 코넬 대학교의 메이슨 실험실은 야심이 없다면 아무것도 아닙니다. 이 작업장은“지구, 우주 및 다른 행성에서 인간 종의 생존을위한 500 년 계획”에 중점을 둡니다.

우주 비행사들에게 일어나는 일을 연구 할뿐만 아니라 인간이 별들 사이에 살 수있는 유전 적 토대를 마련하는 것이 포함됩니다. 메이슨은 인간 게놈이 거의 모든 환경에 적응하도록 생체 공학을 할 수있는 미래를 구상하며, 우리가 우주의 가장 먼 구석을 탐험하고 정착시킬 수있는 다른 종의 유전자로 보강됩니다.

메이슨은 진지합니다. 그의 새로운 저서 인 다음 500 년 , 우리가 어떻게 할 것인지 자세히 설명합니다. 여기, 그는 우리에게 몰래 엿보기를 제공합니다 ...

미래는 500 년입니다. 모양의 모습을 그린다.

500 년 후, 우리는 두 가지 중요한 것들이있을 것입니다. 나는 이것을 발견의 트윈 엔진이라고 부릅니다. [첫 번째는] 후보자 외계인의 좋은 목록입니다. 지난 10 년 동안, 너무 뜨겁지 않고 너무 춥지 않고 우리가 살아남을 수있는 수백 개의 '골드 락'행성을 포함하여 수천 명의 사람들이 카탈로그를 받았습니다.

향후 500 년 동안 우리는 수천 또는 수만 또는 수만 명의 다른 후보자를 가질 것입니다. 우리는 개입 시간을 사용하여 분산증의 분광 및 영상을 더 잘 얻기 위해 무엇이 있는지 알아 내고 가장 좋은 것을 선택할 수 있습니다.

다른 것이 무엇입니까?

두 번째로 일어날 일은 인간 게놈 및 기타 게놈에서 많은 유전자를 발견 할 것이라는 점입니다. 우리는 건강을 조절하고, 다른 행성으로가는 긴 우주 비행에서 살아남을 수있는 건강을 조절하고, 의학적 치료를 설계하거나 엔지니어 유기체를 사용할 수 있다는 것입니다.

그리고 그것은 인간 세포만을위한 것이 아닙니다. 물론 미생물 세포는 현재 치료 적으로 우리와 마찬가지로 제품을 생산하도록 설계 될 것입니다. 우리는 장기 우주 여행의 악영향을 막을 수있는 유전자 도구 키트를 가지고 음식과 연료와 같은 필요한 것들을 생산할 수 있습니다. 그리고 분명히 우리가 키트에 더 많은 게놈이있을수록 더 많은 도구를 만들 수 있습니다.

아마도 우리는 또한 몇 가지 새로운 추진 수단을 가지고있을 것입니다.

그 당시 500 년 후, 우리는 세대 선박이 있고 사람들이 새로운 행성 중 하나를 향해 나아갈 때와 같은 우주선에서 살고 죽을 수 있다고 제안합시다. 그런 다음 우리는 둘 이상의 태양계에 인간을 가질 것입니다. 현재 추진 방법으로 도착하는 데 약 20 세대가 걸릴 것입니다.

이 책의 어느 곳에서도 오늘날 아직 존재하지 않는 새로운 개발이 개발되었다고 가정합니다. 나는 그것이 잘못되기를 바라고 있습니다. 어쩌면 우리는 새로운 퓨전 추진력을 가지고있어 훨씬 빠르거나 시공간을 접을 수 있습니다. 그것은 환상적입니다.

현재로서, 우리는 인간을 우주로 더 보내는 것에 대해 진지하고있는 것 같습니다.

예, 나는 그것이 좋은 가속 지점을 쳤다고 말하고 싶습니다. 지난 60 년 동안 우주로 전송 된 물체의 수를 보면 지난 2 년 동안 매우 지수적인 속도에 도달했습니다.

온도와 호흡이 부족한 것과 같은 명백한 것 외에도, 신체에 많은 시간을 보내는 데 많은 시간을 보내는가?

감소 된 중력은 면역 및 혈관 시스템으로 혼란을 일으킨다. 그것은 도전이며 우리가 할 수있는 일은 많지 않습니다. [공상 과학 쇼] expanse 에서와 같이 회전하는 공간 플랫폼이나 마그네틱 부츠를 가질 수 있습니다. 그러나 그것들은 아직 실제로 배포되지 않았습니다. 따라서 주변에는 방법이 없습니다.

그러나 신체는 단기적으로 반응 할 수있는 일을합니다. 많은 [우주 비행사]가 코티솔에 스파이크 또는 면역 스트레스 시그니처가 있습니다. 그들은 [우주로] 일어나서 그들의 몸은 실제로 반응하고 있습니다. 매우 불편합니다. 처음 며칠 동안 그들은 종종 매우 민감한 피부를 가지고 있습니다. 그러나 며칠 안에 그들은 적응합니다.

다른 것이 공간을 위험하게 만드는 것입니까?

어쩌면 건강 측면에서 가장 중요한 것은 지구 궤도뿐만 아니라 화성이나 음력 임무를 수행 할 때 방사선 일 것입니다. 그것은 정말로 가장 큰 위험이며 분자 데이터에서 볼 수있는 것입니다.

우리는 소변에서 손상된 DNA가 나오는 징후를 볼 수 있으며 혈액에서 볼 수 있습니다. 텔로미어 (염색체의 끝을 분해로부터 보호하고 불필요한 수리로부터 보호하는 본질적으로 캡)와 DNA가 깨지는 것을 볼 수 있습니다. 하루에 약 5-6 개의 X- 레이와 같습니다. 사람들이 돌아 왔기 때문에 분명히 살아남을 수 있지만, 하루에 5 개의 엑스레이가 없어야 할 것입니다.

NASA와 직원이 가장 걱정하는 가장 큰 위험입니다. 그렇기 때문에 방사선 수리 메커니즘을 강화하는 제약 적 방법이나 이미 방사선에 적응 한 다른 유기체의 유전자를 사용하는 방법에 대해 많은 시간을 소비하고 있습니다.

우주 탐사에 대해 자세히 알아보십시오 :

• 인류가 달로 돌아갈 수있는 방법 :음력 탐사의 미래
• James Webb Space Telescope :Hubble의 7.2 억 파운드의 후계자의 고위장 테스트 내부

Kelly Brothers와 어떻게 일했는지 어떻게 찾았습니까? 그것은 여전히 ​​직장 관계입니까, 아니면 친구가 되었습니까?

오랫동안 그들은 연구 과목이었습니다. 임무와 직후, 우리가 많은 샘플링을 할 때, 그것은 매우 손이났다. 과목을 연구하고 있다면 원하는대로 맥주를 마시지 않아야합니다.

그러나 Scott과 Mark는 이제 모두 은퇴했습니다. 그들은 더 이상 NASA 직원이 아니며 지구를 돌아 다니는 은퇴 한 친구입니다. 우리는 더 많은 일을 시작했고, 우리가 배운 것에 대해 이야기하고 있습니다.

나는 그들이이 모든 것에 대해 당신이 공유하는 호기심을 유지한다고 생각합니다.

예, 정말 많이. 그리고 그들은 형제와 우주 비행사이기 때문에 경쟁이 치열합니다. 우리가 첫 번째 유전자 시퀀싱 데이터를 되찾았을 때, 그들은 저에게 이메일을 보내고“좋아, 누가 더 많은 돌연변이를 얻었습니까? 누가 가장 긴 텔로미어를 얻었습니까?” 그들은 분자 수준으로 경쟁하고 있습니다.

스콧의 몸이 겪은 신체적 변화는 지구로 돌아온 후 오랫동안 머물러 있었습니까?

일부 기능은 몇 시간과 며칠 내에 변경되었습니다. 예를 들어, 그의 텔로미어는 우주에서 더 길어졌지만 [지구로 돌아온] 며칠 내에 짧아졌습니다. 그는 척추의 압축이 없기 때문에 우주에서 5cm 더 키가 컸습니다. 몇 분 안에 사라졌습니다.

염증을 나타낼 수있는 혈액의 꽤 작은 분자와 같은 대사 산물과 같은 다른 조치 - 일부는 비행 전의 기준선보다 수천 % 높은 것처럼 매우 높았습니다. 2 ~ 3 일 후, 그들은 다시 내려 갔지만 매우 고통 스러웠습니다. 그의 발목은 얼마 동안 농구 크기까지 부풀어 오릅니다. 정말 고통 스럽습니다.

우주에서 시간을 보내는 데 더 적합하도록 어떻게 생물 공학을 시작합니까?

나는 우리가 모든 생물이 우리 자신의 수업 계획의 일환으로 배운 진화론 적 교훈을 사용해야한다고 생각합니다. 내가 의미하는 바는 다른 생물들이 거친 환경에서 살아남은 것입니다.

따라서 지구상의 이러한 다른 유기체는 많은 양의 방사선, 고온 및 저온, 염분을 다루는 흥미로운 방법을 발견했습니다. 그리고 그들은 우리가 배포 할 수있는 적응의 현장 안내서로 사용됩니다. 방사선에 내성이있는 유기체에 의해 만든 단백질이라고 가정 해보십시오. 당신은 지금 당신이 인슐린을 키우는 방식과 같은 치료법으로 사용할 수 있습니다. 일부 암 요법 및 항체 요법도 이런 식으로 수행됩니다.

그러나 그것은 또한 다른 종의 유전자로 인간 게놈 편집 가능성을 높입니다.

예. 휴먼 게놈 편집은 여러 세대에 걸쳐 매우 느리고 신중하게 수행하고 싶은 것입니다. 나는 내 책에서 여러 세대에 걸쳐 임상 시험이 없었다고 썼다.

이를 수행 한 관찰 연구가있었습니다. 그러나 우리가 인간 게놈에 무엇이든 할 수 있다면, 실제로 우리가 아무것도 망치지 않도록하기 위해 3 세대 연구가 필요할 것입니다.

그리고 우리가 그 확신을 가질 것이라는 것은 3 세대의 끝에있을 것입니까?

2 세대 후에 장수 나 질병 또는 명백한 기형의 변화의 명백한 징후가 없다면, 더 많은 개인을 위해 배치 할 수 있다는 것이 합리적으로 안전하다고 생각할 것입니다. 우리는 우리가 말하는 것처럼 많은 환자들에게 공학을하고 많은 환자에게 셀을 주입하지만 향후 5 년 또는 10 년 안에 우리가 할 일이 아닙니다.

다른 유기체의 쇼핑 유전자 목록이 있다고 생각합니다.

우리는 우주에서 어떤 극단성이 생존 할 수 있는지 알아보기 위해 많은 유기체를 선별하는 중입니다. ISS에서, 우리는 그곳에 적응 한 유기체의 논문을 출판했습니다.

우리는 Extreme Microbiome Project라는 것을 가지고 있습니다. 우리는 원자력 원자로 냉각수와 같은 극단적 인 유기체를 볼 수있는 모든 다른 장소를 분류하기 위해 노력하고 있습니다. 우리는 여전히 많은 유기체를 발견하고 있습니다. 그것은 지속적인 발견 과정과 가능한 유전자의 축적 과정입니다.

우리는이 유전자를 체리 고정하여 치료법에 사용하거나 실제로 어떤 식 으로든 이식 할 수 있는가?

일부 유전자의 경우 이미 작동하고 있음을 보여주었습니다. 우리는 지금 검토에 종이를 가지고 있으며, 적어도 Tardigrades의 유전자와 함께 면역 세포와 잘 어울립니다. 그러나 인간에 넣는이 외계인 유전자는 세포 배양 외부에서 제가 아는 한 시도되지 않았습니다.

그러나 우리는 조작 된 T 세포를 살펴 보았습니다. [T 세포는 백혈구의 한 유형이며 면역계에서 중요합니다]. 사람의 모든 세포를 수정하는 것은 아니지만 기본적으로 T 세포를 꺼내서 유전자 변형하여 치료 목적으로 다시 넣습니다. 이것은 실제로 많은 면역 요법의 매우 일반적인 특징입니다.

expanse 을 보았습니까? ?

예. 방금 책을 받았습니다. 쇼를 먼저보고 싶었지만 아직 책을 읽지 않았습니다.

식민지화 된 태양계가 어떻게 보일지에 대한 생생한 상상력으로 나를 때렸다. 당신은 어떻게 생각 했습니까?

나는 인간이 능력을 가지고 있다는 개념과 우리가 태양계를 정착시킨 거의 불가피한 미래를 좋아합니다. '식민지'라는 단어는 모든 역사적 수하물 때문에 호의적이지 않았습니다. 그러나 나는 개념을 좋아하고 그것이 정말로 희망하고 그것이 지나갈 것이라고 믿기 때문에.

내가 문제를 일으키는 것은 이것입니다. 여전히 사회 학적 또는 정부 간 발전이 없었던 것 같습니다. 우리는 항상 그렇듯이 우리와 마찬가지로 사소하고 부족과 백 스테이빙입니다. 어쩌면 더 정확할 수도 있습니다. 수천 년을 되돌아 보면 문화가 확장되고 'kumbaya'순간이 있었고 모든 것이 괜찮은 경우는 없었습니다.

그러나 우리가 그 단계에 도달하면 [우리는 또한 사람들을위한보다 진보 된 철학적, 사회 학적 틀을 가지고 있기를 바랍니다. 그러나 나는 거기에서 너무 낙관적 일 수 있습니다.

당신이 옳은 것으로 판명되면 좋을 것입니다.

예, 스타 트렉 과 같은 것을 얻습니다 인류가 모두 연합되고 우리 모두가 함께 탐험하고있는 곳. 스타 트렉 에서 [인간]이 외계인을 만나기 전까지는 인류의 종류가 함께 핵 모양을 갖고“글쎄요, 우리 모두는 함께 있습니다.”

우주 탐사에 대한 정치적, 윤리적 질문을 제기하는 것 같아요?

그래, 내가이 책에서 이야기하는 것은 세포 자유 나 행성의 자유에 대한이 아이디어이다. 엔지니어링 셀 인 경우 태양계 또는 결국 우주에서 원하는 곳으로 갈 수 있도록 셀을 만들어야합니다. 다른 곳에서 살 수있는 생물학의 측면을 켜고 싶어합니다.

거의 각 환경에 맞춰진 유전자 복장과 거의 같습니까?

예, 더 모듈 식으로 만들기 때문에 필요에 따라 장소로 갈 수있는 용량이 있습니다.

마지막으로. Neuralink의 사람이 나와서 우리가 쥬라기 공원을 만들 수있는 기술이 있다고 말했습니까? . 그가 옳습니까?

글쎄, 우리가 양모 매머드를 복제하고 코끼리 배아에 넣는 부활 및 복원 프로젝트가 있습니다. 우리는 George Church와 함께 일하고 있습니다. 그래서 그 일이 일어나고 있습니다.

이 경우, 우리는 완전히 손상되지 않은 게놈이있는 전혈 세포를 완전히 보존했습니다. 따라서 공룡에 대해 같은 것을 얻을 수 있다면, 당신은 그것을 촬영할 수 있습니다. 그것이 없으면 정말 어려울 것입니다. 그럼에도 불구하고 정말 어렵습니다. 나는 그것을 거의 카테고리에 넣을 것이라고 생각합니다. 그러나 흥미 롭다.

우주 비행사에 대해 자세히 알아보십시오 :

• 전직 우주 비행사 인 Kathy Sullivan 박사에 따르면 화성의 첫 승무원이 여성을 담고있는 이유가 중요합니다.
• 시금치를 먹는 것은 우주 비행사를 우주 방사선으로부터 보호 할 수 있다고 연구
• 6이 세계 외 실험은 지구의 공간을 재현하는 실험

전문가, Christopher e Mason 교수

그의 저서 다음 500 년 (Mit Press), 지금 나왔습니다.

• 이 기사는 BBC Science Focus Magazine의 364 호에 처음 등장했습니다. - 여기에서 구독하는 방법을 알아보십시오