Gezonde muizen die verwekt zijn met het ruimtesperma en de volgende, ook normale generatie jongen..
Teruhiko Wakayama, University of Yamanashi

Geen ruimtemonstertjes: muizensperma levert na 6 jaar in het ISS gezonde, normale jongen op 

Wie gehoopt had op muizen met speciale krachten of ruimtemonstertjes zal teleurgesteld zijn. Japanse onderzoekers hebben vastgesteld dat sperma van muizen dat in het ISS bijna 6 jaar lang blootgesteld is geweest aan hoge niveaus van kosmische straling, normale, onopmerkelijke jongen heeft voortgebracht. Ook de jongen van die muizen en de derde generatie bleken normaal. 

Sommige mensen zijn ervan overtuigd dat mensen op een dag de aarde zullen verlaten en naar een andere planeet zullen vertrekken om daar te gaan leven. Een probleem daarbij zou wel zijn dat de atmosfeer en het magnetisch veld van de aarde de astronauten niet meer zouden beschermen tegen de kosmische straling. 

Onderzoekers vragen zich dan ook af of die straling het voortplantingsvermogen zou kunnen aantasten van de mens en van dieren die de astronauten zouden vergezellen in hun nieuwe leven. 

Het is immers bekend dat ruimtestraling, van de zonnewind of kosmische straling van buiten ons zonnestelsel, het DNA kan beschadigen, wat dan kan leiden tot genetische afwijkingen. 

Om een antwoord te geven op die vraag, werd er een groot wetenschappelijk experiment opgezet en de resultaten, die nu gepubliceerd zijn, zijn eerder geruststellend. 

Het is immers gebleken dat gevriesdroogd muizensperma na 6 jaar aan boord van het Internationaal Ruimtestation ISS een flink aantal normale muizenjongen heeft kunnen voortbrengen. 

En volgens de berekeningen van de onderzoekers zou gevriesdroogd sperma zonder problemen zo'n 200 jaar in het ISS kunnen opgeslagen worden. Dat zei de hoofdonderzoeker van de studie, Teruhiko Wakayama, aan het persagentschap Agence France Presse. Wakayama is professor aan de Universiteit van Yamanashi in Japan waar het onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met een aantal andere Japanse instellingen.

Wakayama vertelde overigens ook dat hij als kind astronaut wilde worden en graag en veel sciencefiction las. Hoewel hij uiteindelijk een bioloog is geworden gespecialiseerd in dierlijke ontwikkelingstechnologie, is de ruimtevaart hem altijd blijven fascineren, zo zei hij. 

'Lichte' afwijkingen

Het onderzoeksproject is begonnen in 1997. Wakayama en zijn collega's  van de universiteit hebben toen eerst aangetoond dat muizen daadwerkelijk gekweekt konden worden uit gevriesdroogd sperma. 

De keuze voor gevriesdroogd sperma had een praktische reden: in die vorm kunnen de stalen meer dan een jaar bewaard worden op kamertemperatuur. Niet gevriesdroogde spermastalen zouden in een diepvries naar het ISS gestuurd moeten worden en in een raket zijn die niet voorhanden. 

Jaren later verzamelden de onderzoekers sperma van 12 muizen, en nadat het gevriesdroogd was, werd het in zes kleine doosjes geplaatst met elk 48 kleine flesjes, niet groter dan een balpen. 

Drie van de doosjes zijn in Japan gebleven als vergelijkingsmateriaal  en de drie andere werden in augustus 2014 naar het ISS gestuurd. Daar plaatsten de astronauten de doosjes in een diepvriezer met een temperatuur van - 95 graden.

Na 9 maanden is een eerste doosje terug naar de aarde gebracht, om aan te tonen dat het experiment haalbaar was. Een tweede doosje is aan boord van het ISS gebleven tot mei 2016, en dus na 2 jaar en 9 maanden terug naar de aarde gebracht, het derde doosje ten slotte is na 5 jaar en 10 maanden in de ruimte teruggebracht in juni 2019. Terug op aarde werd het sperma opnieuw gehydrateerd, zodat het onderzocht en gebruikt kon worden. 

De onderzoekers hebben dan het DNA van de spermatozoa onder de loep genomen. "Toen we de beschadigingen aan het DNA opmaten, zagen we geen significante verschillen tussen de stalen die 3 of 6 jaar in de ruimte verbleven hadden en de stalen die op de grond bewaard waren", zei Wakayama.  

Nadat met het sperma eicellen bevrucht waren, ontdekten de onderzoekers 'kleine' afwijkingen in het sperma dat jaren in gewichtloosheid had doorgebracht. Maar die beschadigingen hadden geen invloed op hun verdere ontwikkeling. 

Een eicel wordt bevrucht met het 'ruimtesperma'.
Teruhiko Wakayama, University of Yamanashi

Meer dan 400 'ruimtemuizen'

De embryo's die met het gevriesdroogde sperma verkregen werden, werden vervolgens in vitro - 'in glas', in het laboratorium - gekweekt en daarna werden er een aantal ingeplant bij vrouwelijke muizen. 

In totaal zijn zo 246 jongen geboren na een bevruchting met het sperma dat bijna 3 jaar in de ruimte is gebleven en 168 met het sperma dat bijna 6 ,jaar in het ISS bewaard werd. 

"Na onderzoek van het geboortepercentage van die embryo's bleek er geen verschil te zijn tussen het sperma dat op de grond was bewaard of in de ruimte, of het nu 3 jaar was of 6 jaar", zei Wakayama. "Al de jongen zagen er normaal uit en we vonden geen enkele afwijking."

Vijf exemplaren uit de groep van het sperma dat 3 jaar in het ISS opgeslagen werd, werden gedurende hun hele levensloop gevolgd en de onderzoekers stelden vast dat ze een iets kortere levensverwachting hadden dan het gemiddelde. Die resultaten moeten wel nog bevestigd worden door het onderzoek dat nog steeds loopt naar andere exemplaren uit de groep van het sperma dat 6 jaar in het ISS gebleven is. 

Vervolgens zijn een aantal 'ruimtemuizen' ook nog gekoppeld aan elkaar, wat nieuwe specimens opleverde, en die hebben op hun beurt een derde generatie voortgebracht. "Al de afstammelingen bleken normaal", zei professor Wakayama. 

Volgens de professor zijn de resultaten "positief voor het bewaren op lange termijn van genetische hulpbronnen". In plaats van levende dieren met zich mee te nemen, wat erg lastig zou zijn, zouden mensen die naar een andere planeet migreren, gevriesdroogd sperma mee kunnen nemen, wat ook zou vermijden dat er inteelt optreedt die zou kunnen leiden tot degeneratie, zei Wakayama. 

De onderzoekers merken wel op dat de hoogte van de baan van het ISS maakt dat het ruimtestation nog steeds beschermd wordt door het magnetisch veld van de aarde. Verder weg is de ruimtestraling heviger en er zal in de toekomst nog meer onderzoek moeten verricht worden. Ook moeten de effecten van ruimtestraling op ingevroren eicellen en embryo's nog onderzocht worden, zo zeggen de onderzoekers. 

De studie van Wakayama en zijn collega's van de Universiteit van Yamanashi en andere Japanse instellingen is gepubliceerd in Science Advances. Bron: telex van het persagentschap Agence France Presse (AFP). 

Meest gelezen