آیا انسان می‌تواند در فضا تولیدمثل کند؟

اگبرت ادلبروک، کارآفرین هلندی زمانی که به‌عنوان اهداکننده‌ی اسپرم فعالیت می‌کرد، برای اولین‌بار به این فکر افتاد که آیا می‌توان در فضا بچه‌دار شد یا خیر. ادلبروک که در مورد روش‌های مختلف استفاده از اسپرم کنجکاو بود، شروع به گمانه‌زنی دراین‌باره کرد که آیا می‌توان فراتر از زمین از فناوری لقاح مصنوعی (IVF) استفاده کرد یا حتی آن را با شرایط موجود در فضا سازگار کرد یا خیر. آیا بی‌وزنی می‌تواند بهتر از پتری دیش آزمایشگاه باشد؟

ادلبروک اکنون مدیرعامل اسپیس‌بورن یونایتد است؛ استارتاپی زیست‌فناوری که به‌دنبال پیشگامی در زمینه‌ی مطالعه درباره‌ی تولیدمثل انسان دور از زمین است. وی قصد دارد سال آینده دستگاه کوچکی را برفراز موشک به مدار نزدیک زمین بفرستد و لقاح مصنوعی را در آنجا آزمایش کند. در صورت موفقیت، ادلبروک امیدوار است که پژوهش او بتواند راه را برای استقرار سکونتگاه‌های فضایی آتی هموار کند.

ادلبروک می‌گوید: بشریت به طرح پشتیبان نیاز دارد. اگر می‌خواهید گونه‌ای پایدار باشید، باید گونه‌ای چندسیاره‌ای شوید.»

فراتر از مستعمرات فضایی آتی، نیاز مبرم‌تری به درک تاثیرات فضا بر دستگاه تولیدمثل انسان نیز وجود دارد. هیچ‌کس تاکنون در فضا باردار نشده است؛ اما با رشد صنعت گردشگری فضایی، این احتمال وجود دارد که در نهایت روزی این اتفاق رخ دهد. ادلبروک فکر می‌کند که باید برای آن روز آماده باشیم.

برخی از مطالعات انجام‌شده روی حیوانات، نشان داده‌اند که مراحل مختلف تولیدمثل، از جفت‌گیری و لقاح گرفته تا رشد رویان، لانه‌گزینی، بارداری و زایمان، می‌توانند کارکردی طبیعی در فضا داشته باشند. برای مثال، در اولین آزمایش از این نوع، هشت برنج‌ماهی ژاپنی در سال ۱۹۹۴ در شاتل فضایی کلمبیا کل مراحل رشد در تخم تا بیرون‌آمدن از آن را پشت سر گذاشتند. هر ۸ ماهی از بازگشت به زمین جان سالم به‌در بردند و به‌ظاهر رفتاری عادی داشتند.

بااین‌حال، مطالعات دیگر شواهدی را یافته‌اند که به مشکلات بالقوه‌ی بارداری اشاره می‌کنند. موش‌های بارداری که در سال ۱۹۸۳ بخش زیادی از هفته‌ی سوم بارداری خود را (در مجموع پنج روز) در یک ماهواره‌ی متعلق به شوروی سپری کرده بودند، با برخی عوارض حین زایمان مواجه شدند. موش‌ها مانند تمام فضانوردانی که به زمین بازمی‌گردند، خسته و ضعیف بودند. زایمان آن‌ها احتمالا به دلیل تحلیل عضلات رحم، بیشتر از حد معمول طول کشید. تمام توله‌های یکی از موش‌ها درنتیجه‌ی انسدادی که تصور می‌شد تا حدی به دلیل وضعیت ضعیف مادر است، حین زایمان تلف شدند.

از نظر ادلبروک، نتایج غیرقطعی توصیف‌شده، نشانگر این است که هر مرحله در فرایند تولیدمثل باید به صورت نظام‌مند جدا شود تا بتوان نحوه‌ی تاثیرپذیری آن از شرایطی مانند گرانش کمتر و قرارگیری درمعرض تابش‌ها را بهتر درک کرد. آزمایشگاه کوچکی که شرکت او ساخته، دقیقا برای انجام همین کار طراحی شده است. دستگاه ساخت اسپیس‌بورن که به اندازه‌ی جعبه کفش است، از میکروسیال‌ها برای اتصال محفظه‌ی حاوی اسپرم به محفظه‌ی حاوی تخمک استفاده می‌کند و همچنین می‌تواند با سرعت‌های مختلف بچرخد تا محیط گرانشی زمین، ماه یا مریخ را شبیه‌سازی کند. دستگاه درون کپسولی قرار می‌گیرد که می‌تواند برفراز موشک نصب و به فضا پرتاب شود.

پس از آنکه تخمک در دستگاه بارور شد، به دو سلول تقسیم می‌شود که هرکدام دوباره تقسیم می‌شوند تا سلول‌های بیشتری را به‌وجود آورند. پس از ۵ تا ۶ روز، رویان شبیه توپی توخالی می‌شود و به مرحله‌ای می‌رسد که با عنوان «بلاستوسیست» شناخته می‌شود. در این نقطه، رویان‌های درون آزمایشگاه کوچک برای بازگشت به زمین منجمد می‌شوند.

بااین‌حال، اسپیس‌بورن اول باید نشان بدهد که دستگاه کوچکش در فضا کار می‌کند. ادلبروک در مارس امسال گفت: «ما اولین نمونه‌ی آزمایشی خود را تکمیل کرده‌ایم و قرار است ظرف مدت ۶ ماه آینده آن را سوار بر موشک پرتاب کنیم. بااین‌حال اکنون معلوم شده که این تاریخ بیش از حد خوش‌بینانه بوده است.

در ماه اوت،‌ ادلبروک در جلسه با کمیته‌ی مشورتی اسپیس‌بورن توضیح داد که شرکت انتخاب‌شده برای انجام پرتاب در ایسلند، هنوز مجوزهای لازم برای پرتاب را دریافت نکرده است. او تصمیم گرفت آزمایش زیرمداری را لغو کند و اکنون هدفی بلندپروازانه‌تر در سر دارد: آزمایش مداری سه‌ساعته‌ی دستگاه با استارتاپ آلمانی «اتمس اسپیس کارگو» که به‌طور غیرقطعی برای نوامبر ۲۰۲۴ برنامه‌ریزی شده است.

به باور ادلبروک، اگر نتایج آزمایش‌ها این باشد که رویان‌های انسان می‌توانند تحت شرایط کم‌گرانش تشکیل شوند، پیشرفت بزرگی در جهت نشان‌دادن امکان‌پذیری ساخت سکونتگاه‌های فضایی چندنسلی رقم خواهد خورد.

ادلبروک انجام فوری پژوهش‌ها در زمینه‌ی تولیدمثل در فضا را ضروری می‌داند. با گسترش دسترسی به فضا و به‌ویژه با رشد صنعت گردشگری فضایی، احتمال اینکه فردی به‌طور عمدی یا غیرعمدی در فضا باردار شود، بیشتر می‌شود. درحال‌حاضر، درک چندانی از تاثیرات بارداری فضایی بر مادر یا جنین متولدنشده وجود ندارد.

اسپیس‌بورن یونایتد، یکی از انگشت‌شمار گروه‌های پژوهشی است که روی تولیدمثل در فضا کار می‌کند. پژوهش‌های ناچیز در این زمینه عمدتا ناشی از نبود بودجه‌ی دولتی کافی بوده است. ناسا، آژانس فضایی اروپا و سایر سازمان‌های دولتی از گذشته تمایل نداشتند که از پژوهش‌ها در مورد رابطه‌ی جنسی و تولیدمثل انسان در فضا، حمایت کنند.

اریک آنتونسن، دانشیار پزشکی فضایی در کالج پزشکی بیلور و مشاور برنامه‌ی تحقیقات انسانی ناسا می‌گوید: «بودجه‌ی نسبتا کمی درطول تاریخ صرف تحقیقات پزشکی فضایی شده است. برنامه‌ی تحقیقات انسانی در ناسا در کل تقریبا ۱۳۰ میلیون دلار بودجه دارد که واقعا ناچیز است و تازه این گروه تحقیقاتی برتر در آمریکا است.»

گزارش آکادمی علوم ایالات متحده می‌تواند وضعیت را تغییر دهد. ازجمله توصیه‌های این گزارش، افزایش ده برابری بودجه برای علوم زیستی و فیزیکی، ازجمله مطالعات در مورد تولیدمثل است. به‌گفته‌ی رابرت فرل، رئیس گروه مسئول تهیه‌ی گزارش، پژوهش‌ها باید شامل مطالعات روی تولیدمثل در انواع مختلف موجودات، از گیاهان گرفته تا انسان‌ها باشد؛ زیرا بسیاری از اصول بیولوژیکی زیربنایی یکسان هستند.

بااین‌حال هیچ تضمینی وجود ندارد که بودجه‌ی توصیه‌شده در گزارش، محقق شود. در همین فاصله، اسپیس‌بورن یونایتد برنامه‌هایش را برای آزمایش دستگاه لقاح مصنوعی در مدار نزدیک زمین ادامه می‌دهد.

ادلبروک می‌گوید تاکنون ۴۰۰هزار دلار از سوی سرمایه‌گذاران خطرپذیر جذب کرده و کمیته‌ای مشورتی متشکل از کارشناسان و مهندسان باروری تشکیل داده است. اما هر پولی که جمع‌آوری شده، تا پایان امسال خرج خواهد شد و وی اکنون باید برای اولین آزمایش مداری برنامه‌ریزی‌شده در سال آینده، به اندازه‌ی کافی پول به‌دست آورد. جفری آلبرتز، استاد دانشگاه ایندیانا که اثرات پرواز فضایی را بر جوندگان مطالعه کرده است، می‌گوید با فرض اینکه بودجه‌ی اضافی به‌دست آید، به آینده خوش‌بین است. او می‌افزاید: «من به این نتیجه‌ی کلی رسیده‌ام که لقاح [در فضا] احتمالا موثر خواهد بود.»

بااین‌حال، حتی اگر لقاح موفقیت‌آمیز باشد، رویان‌ها همچنان باید به سلامت به زمین بازگردند. این همان قسمتی است که دوریت دونوویل، مدیر موسسه‌ی کاربردی‌سازی تحقیقات در امور سلامت فضایی در کالج پزشکی بیلور را نگران می‌کند. او می‌گوید: «آن بلاستوسیست‌ها قرار است در هنگام بازگشت حجم زیادی از فشار جی را تجربه کنند.»

اطلاعات آزمایش‌های اولیه برای دریافت تاییدیه‌ی استفاده از رویان‌های زنده ضروری خواهد بود. فرایند تایید همچنین نیازمند مجوز از کشوری است که شرکت ارائه‌دهنده‌ی خدمات پرتاب در آن مستقر است. همچنین نحوه‌ی دریافت مجوز بسته به ماهیت دولتی یا خصوصی نهاد ارائه‌دهنده‌ی آن، متفاوت است.

نگرانی خاص دونوویل، برنامه‌های بلندمدت اسپیس‌بورن برای انجام آزمایش‌های لقاح مصنوعی در فضا با استفاده از رویان انسان است. دونوویل این کار را غیراخلاقی می‌داند و نگران است که این مسئله بتواند افکار عمومی را علیه انواع پژوهش‌های فضایی برانگیزد.

درمقابل، ادلبروک استدلال می‌کند که شرکت او نگرانی‌های اخلاقی را بسیار جدی می‌گیرد. به‌گفته‌ی وی، هرچند اسپیس‌بورن شرکتی خصوصی است، قصد دارد در هنگام درخواست مجوز برای استفاده از رویان انسان، از تمام استانداردهای قانونی و اخلاقی بین‌المللی پیروی کند.

اما آزمایش روی تولیدمثل لزوما به نمونه‌های انسانی نیاز ندارد. جفری آلبرتز می‌خواهد شاهد تولد چندین نسل از حیوانات مانند موش‌ها در فضا باشد. این حیوانات باید تمام زندگی خود را در فضا بگذرانند و در آنجا تولیدمثل کنند. چنین آزمایش‌هایی هرگز انجام نشده‌اند و می‌توانند آزمونی قطعی برای بررسی پرسشی مهم باشند: آیا زندگی در فضا، اثرات چندنسلی دارد؟

نتایج چنین مطالعاتی، می‌تواند اطلاعات زیادی را درباره‌ی امکان تبدیل رویای سکونتگاه‌های فضایی به واقعیت آشکار کنند. از نظر ادلبروک، این واقعیت که مطالعات چندنسلی هرگز روی حیوانات تایید نشده، دلیل وجودی شرکت او است. هرچند پژوهش در زمینه‌ی تولیدمثل در فضا ممکن است موجب آزردگی برخی افراد شود، او درنوردیدن مرزها را مهم می‌داند.