เมื่อปี 2013 อสุจิหนูแช่แข็งถูกส่งออกไปยังสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS: International Space Station) หลังจากผ่านไปเกือบหกปี ตัวอสุจิทดลองที่แช่แข็งถูกนำกลับมายังพื้นโลกในปี 2019 ผ่านแคปซูลสินค้าของ SpaceX ในสภาพที่สมบูรณ์ที่สุดในประวัติศาสตร์ และนำมาปฏิสนธิเป็นเจ้าหนูอวกาศกว่า 168 ตัว

งานวิจัยถูกตีพิมพ์ในวารสาร Science Advances เมื่อ 11 มิถุนายน 2021 ดำเนินการทดลองโดยกลุ่มนักวิจัยชาวญี่ปุ่น โดยมีเนื้อหาเกี่ยวกับการทดลองอสุจิในอวกาศ ที่มีเป้าหมายเพื่อทำความเข้าใจเกี่ยวกับผลกระทบระยะยาวของรังสีอวกาศต่อตัวอสุจิของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม ตัวอสุจิแช่แข็งถูกส่งไปยังสถานี ISS และเก็บไว้นานเกือบหกปีที่ห้องปฏิบัติการลอยฟ้าซึ่งโคจรรอบโลกสูงกว่า 410 กิโลเมตร

ลูกหนูสุขภาพดีที่เกิดจากอสุจิแช่แข็งหลังอยู่ในสถานี ISS เกือบหกปีท่ามกลางรังสีอวกาศ 

Teruhiko Wakayama, University of Yamanashi

นักวิทยาศาสตร์ทดลองอย่างไร ?

พวกเขาเก็บตัวอสุจิของหนูเพศชายและบรรจุในหลอดแก้วขนาดเล็ก ก่อนที่จะนำไปแช่แข็งแห้งเพื่อรีดน้ำทั้งหมดออก จากนั้นนำตัวอสุจิส่งไปยังสถานี ISS และนำบางส่วนไว้ทดลองบนพื้นโลกเพื่อเปรียบเทียบผล ตัวอสุจิทดลองกลุ่มแรกถูกนำตัวอย่างกลับมายังภาคพื้นดิน หลังจากอยู่บนอวกาศได้ 9 เดือน เพื่อทดสอบว่าทุกอย่างดำเนินการไปได้ด้วยดี ตัวทดลองสองส่วนที่เหลือถูกนำกลับมาเมื่อเวลาผ่านไป 1,010 วันและ 2,129 วันตามลำดับ

เมื่อตัวอย่างทดลองถึงห้องแล็บแล้ว จะนำตัวอสุจิไปคืนน้ำ (เพื่อปรับสมดุลความชุ่มชื้น) และปฏิสนธิภายนอกในรูปแบบหลอดแก้ว โดยตัวเมียที่อยู่บนโลกกับอสุจิอวกาศ จากนั้นนำลูกเจ้าหนูอวกาศมาหาข้อแตกต่างกับอสุจิหนูแช่แข็งบนโลก

ทีมวิจัยสรุปผลว่า “เจ้าหนูอวกาศกับหนูบนพื้นโลกไม่พบความแตกต่างใด ๆ และลูกรุ่นถัดไปก็ไม่เจอความผิดปกติเลยเช่นกัน”

นักวิจัยยังคงประเมินข้อแตกต่างระหว่างตัวอย่างบนโลกกับในอวกาศในระดับ DNA รวมถึงการแสดงออกของยีน ในระดับเซลล์นั้นไม่พบความผิดปกติ และ DNA ของหนูท่ามกลางรังสีอวกาศ ก็ไม่พบการแสดงออกของยีนที่เปลี่ยนแปลงไปแต่อย่างใด

การทดลองนี้สำคัญอย่างไร ?

“เหนือนอกโลกไปในอวกาศ ทุกสรรพสิ่งอยากให้คุณตาย” จากวลี  "Space wants to kill you" เป็นประโยคที่มักพูดกันบ่อย ๆ ว่าการไปนอกโลกจะเจอกับรังสีอวกาศที่แผดเผาทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาล และถ้าไม่ได้รับการป้องกันอย่างเหมาะสม  มันจะทำลายเซลล์ในระดับ DNA และก่อให้เกิดการกลายพันธุ์ได้ ทว่าการทดลองดังกล่าว ไม่พบความเสียหายในระดับ DNA ของตัวอสุจิเลย ถือว่าประสบความสำเร็จครั้งยิ่งใหญ่

กระบวนการแช่แข็งแห้งที่รีดน้ำออกจากตัวอสุจิ อาจมีส่วนช่วยป้องกันความเสียหายต่อ DNA เพราะว่าตัวทดลองบางส่วนที่เกิดความเสียหาย เป็นผลมาจากน้ำที่อยู่ในเซลล์อสุจิ

อย่างไรก็ตาม สถานี ISS ค่อนข้างอยู่ใกล้กับวงโคจรของโลก และปกคลุมไปด้วยสนามแม่เหล็กที่สามารถป้องกันรังสีอวกาศได้ ทั้งนี้ การสำรวจอวกาศอันไกลโพ้นจะส่งผลกระทบต่อตัวอสุจิหรือไม่ ก็เป็นคำถามที่ต้องค้นหาคำตอบกันต่อไปในอนาคต

เป้าหมายต่อไป ?

นาซาและหน่วยงานอวกาศอื่น ๆ ทั่วโลกวางแผนที่จะสร้าง Gateway สถานีอวกาศที่โคจรรอบดวงจันทร์ ซึ่งเป็นฐานที่มั่นสำหรับการสำรวจระบบสุริยะที่ไกลออกไป จากการลงความเห็นของนักวิจัยเสนอว่า การทดลองอสุจิแช่แข็งแห้งควรทำการทดสอบบน Gateway เพื่อค้นหาผลกระทบของรังสีอวกาศในระยะที่ห่างไกลจากโลกออกไป