Moleküler Biyoloji ve Genetik
İNSANLAR MARS’TA BEBEK SAHİBİ OLABİLİR Mİ?
Aslında düşündüğünüzden daha zor olabilir. Dünya dışında sürdürülebilir bir yaşam inşa etmek için hala insanlığın önce kendi biyolojisi hakkında yanıtlaması gereken zor sorular var.
Bundan yarım yüzyıl veya birkaç on yıl önce insanın Mars’ta yaşayabileceği, habitatlar inşa edeceği, gezginler gibi etrafta dolaşabileceği, gezegenlerin yüzeyi altındaki madenleri işleyebileceği ve ilk jenenarasyon iki ayaklı Marslıları üretebileceği akla gelmezdi.
Aslında kimse, uzayda ve ya başka bir gezegende insan gerçekten çoğalmayı başarabilir mi, bilmiyor. Açık olmak gerekirse düşük yerçekiminde cinsel ilişki basit bir fizik problemi. Ama uzay ortamının, bir dizi bilinmeyenleri ile yeni bir insanın büyümesi için hassas bir şekilde ortaya çıkması gereken olayların biyolojik sekanslarını nasıl etkilediği bilinmemektedir. Henüz çözmeyi başaramadığımız bir alan. Fareler, sıçanlar, semenderler, kurbağalar, balıklar ve bitkilerin çoğalmasının uzay yolcuğundan nasıl etkilendiği araştırıldı. Fakat şimdiye kadar ki sonuçlar çok karışık ve tam olarak net bir sonuç yok.
Uzay tıbbında uzmanlaşmış Baylor Tıp Koleji’nden Doktor Kris Lehnhardt konuyla ilgili şöyle diyor; “Gezegenlerarası medeniyetlerde olmamızı isteyen bütün büyük teknoloji guruları bunun henüz yanıtlanmamış anahtar soru olduğunu düşünüyor. Herkes donanıma odaklanmış durumda ama donanım harika. Ancak insan sistemini görmezden gelmek geleceğe dair yapılan planların başarısızlığa uğramasına sebep olacak.”
Yerçekimi Durumu
Dünya’da evrim süreci, gezegenimizin en basit kuvvetlerinden biri olan yerçekimine uygun bir ortamda en iyi şekilde çalışmaya uygun gerçekleşmiştir. Uzayda, yerçekimi yoktur ve Mars’ta da Dünya’dakinin %38’i kadardır. Şimdiye kadar, hiç kimse memeli çoğalmasının kısmi yerçekimi ortamında nasıl etkilendiğini araştırmadı.
Ayrıca, radyasyon uzayda daha güçlü ve potansiyel olarak yeryüzündekinden daha zararlı. Çünkü Dünya’nın manyetik alanı gezegeni enerjetik kozmik partiküllerden korunmasına yardımcı olur. Yüksek radyasyon dozları zaten yetişkin uzay yolcuları için ciddi bir konu. Ve uzay ajansları astronatların yörüngedeki maruziyetlerini dikkatle takip ediyor. Radyasyon fetüsün gelişimini etkileyebilmesi ciddi endişe yaratıyor.
Yerçekimi ve radyasyonun çoğalma üzerine etkileri bilim insanlarının çözmeye çalıştıkları ana konuları oluşturuyor. Ayrıca bilim insanları geçtiğimiz yıllarda insanlarla deney yapmanın etik sorunları sebebiyle çeşitli diğer hayvanlar ve dokularla uzay çalışmalarını gerçekleştirdi.
İlk deneyler 1970’lerin sonunda Kosmos 1129 uydusu ile yörüngeye sıçan gönderilerek yapıldı. Geri döndüklerinde, sıçanların çiftleştiği ancak dişilerin yavru vermediği anlaşıldı. Konu üzerinde çalışan bilim insanları için, kemirgenlerin üreme koşullarının çevresel değişimlere oldukça hassas olması sebebiyle, bu çok şaşırtıcı olmadı.
Daha sonra, NASA’dan bilim insanı April Ronca hamile sıçanları yörüngeye yolladı ve uzay yolculuğunun hamileliğin ileri safhalarını nasıl etkilediğini araştırdı. Dünya’ya geri gelen sıçanların doğum süreci normal gerçekleşti. Ancak diğer çalışmalar mikro yerçekimine maruz kalan sıçan yavrularının vestibüler sistemlerinin ve hareket, yön ve oryantasyon algısıyla ilişkili iç kulak mekanizmalarının anormal geliştiklerini gösterdi.
Aynı zamanda uzay yolculuğu sıçanlarda toplam sperm sayısını azalttığı görüldü. Ayrıca anomalilere rastlandı. Buna rağmen Ronca şu şekilde konuştu; “Mevcut veriler, hamilelik, doğum ve erken memeli gelişiminin değişen yerçekimi koşulları altında ilerleyebileceğini göstermektedir.”
Farede de hikâye yine benzer şekilde karmaşık. Araştırmalar, iki kemirgen türünün değişen yerçekimine farklı şekilde cevap verdiklerini gösteriyor. Columbia mekiği ile uzaya gönderilen iki hücreli fare embriyosu gelişimi, Dünya’daki kontrol embriyoları normal şekilde gelişmesine rağmen durdu. Daha sonra mikro yerçekiminde simüle edilmiş bir çalışmada (klinostat olarak adlandırılan dönen bir makine parçası kullanılan) in vitro fertilizasyon normal olarak gerçekleşebilmesine rağmen, dişi farelere aktarılan mikroyerçekimi-kültür embriyoların implantasyonu ve gelişimi başarısız oldu.
Son zamanlarda Japon liderliğindeki bir çalışmada; dondurularak kurutulmuş fare sperminin, uzayda dokuz ay geçirdikten sonra embriyolar ürettiği bulundu. Diğer çalışmalar; kriketlerin, nematodların ve meyve sineklerinin, uzay boşluğu söz konusu olduğunda başarılı bir şekilde yeniden üretilebileceğini gösteriyor.
Yapılan bir araştırma; Columbia mekiğinde Japon medaka balığının uzaydayken çiftleştiğini ve döl verdiği ortaya koydu. Bu sırada, Pleurodeles waltl semender yumurtalarının Rus uzay istasyonu Mir’de döllenebildiği ve bazı değişikliklere rağmen embriyoların larvaya doğru gelişebildiği gözlemlendi. Denizkestanesindeki deneyler; benzer şekilde uzayda döllenmenin gerçekleşebileceğini, ancak mikro yerçekiminin spermlerinin hareketini önemli ölçüde etkilediğini gösteriyor.
Bu deneyler ve diğerleri birlikte düşünüldüğünde uzayın üremeyi tam olarak nasıl etkilediğine dair belli bir fikir oluşturulamıyor.
Doktor Kris Lehnhardt; “Eğer üremeyi ele alacaksak onu parça parça düşünmeliyiz. Bu şekilde her aşamanın nasıl etkilendiğini inceleyen bir bilimsel program henüz gerçekleştirilmedi” şeklinde konuştu ve bunun mümkün olduğunu bilmenin güvenle yapılabileceğinin ve iyi sonuçlarla karşılaşılacağını bilmenin ayrı şeyler olduğunu da vurguladı.
Genel olarak, başarılı embriyonik gelişimin anne ve fetüs arasındaki karmaşık bir değişim ile başlayan ve daha kompleks olan memeliler için çok uygun olmadığı yönünde. Yerçekimi ve embriyonik gelişim üzerine çalışan Houston Üreme Kliniği’nden James Nodler; “Geniş kapsamlı hemen hemen her araştırma ya uzayda sistemlerin işe yaramadığını ya da iyi bir şekilde işlemediğini gösterdi. Ancak ileride insan çalışmalarını da kapsayan daha çok araştırmaya ihtiyaç var” şeklinde konuştu.
Fareler ve İnsanlar
Mars yüzeyinde uzun dönemli insan habitatıyla ilişkili soruları gidermek için NASA Langley Araştırma Merkezi’nden öncü bir grup bilim insanı kısmi yerçekiminin memelilerde üreme üzerine etkilerini bulabilmesi için bir deney tasarladı.
Bilim insanları “Bu tür önemli yatırımlar yapılmadan önce, kısmi çekim ortamındaki çok nesilli memeli üremesinin zorlukları araştırılmalı. Yerçekimi kuvveti, memeli yaşam döngüsü süreçlerini bozabilir ve genomları kalıtsal yollarla aktif olarak değiştirebileceğinden, insanlar yeryüzünden farklı yerçekimi ortamlarında üreme güçlükleriyle karşılaşabilirler” diyor.
Öngörüldüğü üzere; deney bir fare kolonisinin ay yörüngesine yerleştirilmesini, 600 kamera ve telerobotik hayvan bakım ünitesiyle otonom olarak devam eden ve rotasyona devam eden habitatın gözlemlenmesi şeklinde gerçekleşti.
MICEHAB olarak adlandırılan Dünya Dışı Habitatlarda Çok Nesilli Bağımsız Koloniler isimli deneyden sürecin otonomluğu, hayvan davranış ve sağlığı gözlemlenmesini; kısmi yerçekimi olan ortamda farelerin bir yılda en az üç generasyonunda uzayın etkilerinini gözlemlenerek bilim insanlarının doğum oranları ve hayvanların sağlığını izlemesiyle gerçekleşecek.
Yaklaşık yılda bir kez, otonom fare kolonisi insan yaşam alanıyla buluşacak, astronotların deneyden örnek alıp deneyin 10 yıl boyunca devamı için gerekli bakımların yapılması sağlanacak.
Bilim insanları “Kısmi yerçekiminin memeli üremesine etkilerinin araştırılması, 2020’nin sonlarından önce insanın gelecekteki Mars göreviyle ilgili kararların tasarlanması için yapılmalıdır. Eğer kısmi yerçekimi üreme zorluklarının üstesinden gelinemezse kalıcı yerleşimler imkânsız olabilir” şeklinde fikirlerini belirttiler.
Üreme teknolojilerinde uzmanlaşmış endokrinolog Nodler; “MICEHAB'ın yakın bir zamanda başlayacağına dair bir işaret yok. Hatta bazı bilim adamları, deneyin merak ettiğimiz sorulara gerçekten cevap verip vermeyeceğinden endişe ediyor. Çünkü insan üremesi, diğer primatlarınkinden bile büyük ölçüde farklı ve şu ana kadar çalışılan organizmaların hiçbiri insan üremesi hakkında bilgi verecek kadar etkili değil” diyor.
Nodler, “Eğer erken IVF (in vitro fertilizasyon) çalışmalarına bakarsanız; birçok fare ve primat çalışmasını atladılar, ancak bu aynı şey değil. Bir noktada, burada neler olup bittiğini anlamak için insan çalışmalarını yapmak zorunda olduğumuzu söylemek abartı olmayacaktır” açıklaması yapıyor. “Ama hangi denemenin gerçekleştirileceğine karar vermek, hedeflere bağlı olacaktır. Ve normal üreme çerçevesinin biraz dışında düşünmekteyiz ve Marslı nesli üretmek için potasiyel olarak yardımcı teknolojilere eğiliyoruz. Ya da yeryüzünde embriyoları toplayıp dondurup onları Mars’a gönderip orada çözebilir miyiz diye araştırıyoruz” diye ekliyor.
Etik ve Embriyolar
İlk deneme etik sorunlar barındırmasına rağmen teknik olarak yeterince basit. Uzay ortamının insan embriyolarına etkilerinin çalışılması daha zor. Etik ve ahlaki açıdan büyük sıkıntıları olmasaydı, bugün yapılabilirdi.
Örneğin, bilim adamları insan spermlerini ve yumurtalarını Uluslararası Uzay İstasyonuna(ISS) gönderebilir ve hatta çalışıp çalışmadığını görmek için in vitro fertilizasyon denenebilir ve daha sonra, Dünya'daki kontrollere kıyasla kaç tane embriyonun üretildiğini karşılaştırabilir.
Nodler, “Sorun, potansiyel olarak yaşayabilen embriyolardır ve insanlar bununla altın çağını yaşayacak” diyor. Bilim insanları döllenmiş yumurtaları zaten uluslararası uzay istasyonuna yollayabilir ve uzayın gelişim, DNA hasarı ve onarımı üzerine etkilerine bakabilir. “Bu yapılabilir bir şey” diyen Nodler; “Embriyoların normal gelişimlerinde bir değişiklik olmazsa ve bazı etik sorunlar ortadan kalkarsa, yaşayan embriyolarda uzayın etkileri gerçek bir deneme ile görülebilir” şeklinde fikirlerini belirtiyor.
“Altı ay veya bir yıl için uluslararası uzay istasyonunda embriyoları dondurduğunuzu sonra Dünya’ya geri getirdiğinizi ve doğumun gerçekleştiğini farz edin” diyor ve ekliyor “Elimizde hastaların bilimsel amaçlar için kullanılabileceği iznini verdiği binlerce tahrip olmuş embriyo var. Ancak sorun, onların bilimsel araştırma için kullanımına izin verilmesi.”
Lehnhardt, insanlarla çalışmadan uzayda insan üremesini araştırmanın zor olacağını kabul ediyor ve bunun sadece bilimsel zorluklarla başa çıkarak değil etik sıkıntıları da çözerek olacağını söylüyor.
“Ahlaki ve etik zorluklar bir yere gitmeyecek. Gelecekte bunlarla yüzleşmemiz gerekecek.”
Kaynak: www.nationalgeographic.com