Мухи из космоса: как дрозофилы помогут науке после полета на МКС?

Мухи-дрозофилы, побывавшие на МКС в составе киноэкипажа, помогут в создании средства для повышения репродуктивной функции мужчин. О научном эксперименте и его результатах телеканалу «МИР 24» рассказала профессор, доктор физико-математических наук, заведующая лабораторией биофизики клетки Института медико-биологических проблем РАН Ирина Огнева.

- Можно подводить первые итоги миссии на МКС?

Ирина Огнева: О первых результатах говорить рано, но мухи вернулись вполне успешно. На месте посадки нами были проведены работы, связанные с фиксацией биоматериала. По прибытию в лабораторию в Москву мы провели прижизненный эксперимент на оставшейся части мух: мы анализировали их клеточное дыхание, подвижность сперматозоидов, а также зафиксировали материал для дальнейших молекулярно-биологических исследований.

- В чем суть научного эксперимента? Почему именно эти мухи для него выбраны?

Ирина Огнева: Суть эксперимента в том, чтобы оценить двигательную активность мужских половых клеток и различные параметры, влияющие на нее в условиях космического полета, чтобы в дальнейшем иметь возможность проводить подобные эксперименты более точечно на высших животных – на млекопитающих.

Мухи выбраны потому, что в целом структурно-функциональные характеристики мужских половых клеток у них и у высших животных достаточно схожи. В основе биологической структуры, которая обеспечивает подвижность, лежат те же белки, которые есть и у высших животных, в частности, у человека. Кроме того, мужи имеют короткий жизненный цикл, что позволяет даже в условиях кратковременного полета оценить влияние факторов на развитие репродуктивной системы этих животных. Именно поэтому они были выбраны, как наиболее удачный с технической и биологической точки зрения объект исследования в условиях космического полета.

- 12-ти дней было достаточно, чтобы оценить результаты?

Ирина Огнева: Да, это связано с очень коротким жизненным циклом – порядка 12 – 14 дней, и полный цикл созревания половых клеток у самцов составляет порядка восьми суток, поэтому 12-суточного космического полета было достаточно для достижения наших целей.

- Раньше такие эксперименты проводились на биологических спутниках. Этого оказалось недостаточно?

Ирина Огнева: Да, это правда. В 2014 году был запущен спутник «Фотон-М» №4, на борту которого мы получили три поколения мух, но, поскольку это был автономный полет, и его длительность была велика – 44,5 дня, то мы получили три поколения, и оценивали уже отдаленные последствия в нескольких поколениях. Однако для целей освоения человеком дальнего космоса и поддержания вида необходимо исследовать полный цикл гаметогенеза в одном поколении. Именно поэтому нужен краткосрочный полет, в котором можно оценить все эти факторы.

Именно такая возможность предоставляется в исследованиях на российском сегменте МКС а таких достаточно коротких полетах. Именно поэтому все так удачно сложилось.

- Что будет с мухами дальше?

Ирина Огнева: Часть мух мы уже исследовали. Некоторая часть оставлена, чтобы оценивать следующие поколения на Земле, – с ними будут проводиться прижизненные эксперименты, но у них достаточно короткий жизненный цикл, поэтому у оставшихся мух жизнь будет не очень длинной, но это естественный процесс.

- Будет ли отправлен новый биоэкипаж на МКС?

Ирина Огнева: Само исследование продолжается и в лаборатории, проходят параллельно и лабораторные эксперименты, связанные с моделированием факторов космического полета. У нас есть возможность моделировать перегрузки, связанные с пуском космического корабля, мы можем моделировать невесомость в течение такого же цикла, и мы можем моделировать перегрузки, связанные с посадкой.

Мы продолжаем эксперименты, вычленяя отдельно каждый из этих факторов и его влияние на те параметры, которые нас интересуют, в лабораторных условиях, и надеемся, что в марте, согласно программе полетов у нас будет возможность повторить эти результаты, чтобы убедиться в достоверности полученных данных. Мы планируем, что примерно каждые полгода у нас будет возможность проводить подобного рода эксперименты на борту российского сегмента, и они будут направлены на исследование не только мужской репродуктивности, но и женской.

- Гостями МКС могут стать и другие животные?

Ирина Огнева: Пока в рамках эксперимента у нас запланированы исследования только дрозофил, однако целый ряд экспериментов мы надеемся осуществить в рамках использования вновь пристыкованного модуля – для ученых это модуль «Наука», который был пристыкован летом этого года, и надеемся, что биологическая программа будет существенно расширена.

- Когда появится препарат для мужчин, о котором мы говорили?

Ирина Огнева: На сегодняшний день существует достаточно большое количество подобного рода препаратов. Мы пытаемся предложить средство, которое может быть востребовано во вспомогательных репродуктивных технологиях с целью таргетной инициации подвижности наиболее адекватных биологическим задачам сперматозоидов. Довольно сложно предположить, когда это может быть, но мы надеемся, что не в очень отдаленном будущем.

- Не пора ли поставить памятник мухе-дрозофиле как пионеру науки?

Ирина Огнева: Памятник мухам, мышам уже существует, но было бы неплохо, потому что это потрясающий объект, который дает возможность и науке на Земле проводить уникальные эксперименты, и удобный и полезный объект для космических исследований. Конечно, я за.