Ciência

Esperma Espacial Produz Ratos Bebés Saudáveis

Se os resultados se confirmarem, a experiência poderá ser um passo em frente para compreendermos até que ponto os humanos serão capazes de se reproduzir fora da Terra.Thursday, November 9

Por Nadia Drake
Estas crias de ratos nasceram de esperma que voou a bordo da Estação Espacial Internacional durante cerca de nove meses.

Depois de voar a grande velocidade em volta do planeta durante nove meses, esperma liofilizado de ratos exposto ao duro ambiente espacial produziu crias saudáveis, noticiaram hoje os investigadores.

Embora não seja completamente surpreendente para os especialistas de medicina, o resultado surge como uma boa notícia para quem se perguntava se as tecnologias de reprodução assistida poderiam ser usadas para, no futuro, fazer bebés espaciais se e quando os humanos começarem a povoar mundos além deste.

Na verdade, ter sexo no espaço é um problema Newtoniano simples que pode ou não já ter sido resolvido (tente fazer com que alguém o admita). A parte mais difícil tem que ver com o facto de os humanos e os animais no espaço estarem expostos a gravidade reduzida e partículas cósmicas de alta energia que poderão facilmente danificar o material genético.

A forma como o mecanismo reprodutivo que transforma esperma e óvulos em organismos lida com estas condições é um completo mistério, diz Kris Lehnhardt, médico da Universidade George Washington que se especializa em medicina de emergência e de ambientes extremos.

“Na verdade, não sabemos nenhuma das coisas que precisamos de saber para dizer que a reprodução humana no espaço será bem-sucedida e segura”, diz. “Trata-se de algo que não foi estudado de forma aprofundada.”

O novo estudo com ratos, descrito nas Atas da National Academy of Sciences, não só sugere que o esperma espacial pode sobreviver e ser viável, como oferece algumas pistas sobre a fertilidade no futuro.

“É um bom estudo, que foi muito bem desenhado”, diz Joe Tash do Centro Médico da Universidade do Kansas. Mas os astronautas irão enfrentar um ambiente de radiação ainda mais intenso no espaço profundo, que é um um aspeto importante que deverá ser tido em conta na interpretação das conclusões do estudo.

CRIAS ESPACIAIS

Na Terra, todos os seres vivos evoluíram num quadro de gravidade e sob a proteção do campo magnético do Planeta, que desvia a maioria as partículas cósmicas de alta energia que vagueiam pelo cosmos. No espaço profundo, na Lua e até em Marte, a gravidade é muito mais fraca e a radiação é um perigo muito maior.

Até agora, os cientistas estudaram a forma como uma mão-cheia de organismos, entre os quais ratos, peixes, salamandras e ouriços-do-mar se reproduz no espaço. Os resultados são discrepantes: os ratos não conseguiram produzir quaisquer crias durante uma experiência conduzida em 1979 no satélite russo Cosmos 1129. E, não tendo os ouriços-do-mar tido melhor sorte, os peixes, as moscas-da-fruta e os nematodes reproduziram-se com sucesso.

Com estes dados em mente, o biólogo do desenvolvimento Teruhiko Wakayama, que, em tempos, quis ser astronauta, desenvolveu uma investigação para descobrir se as tecnologias de reprodução assistida poderiam vir a ser utilizadas para fazer ratos bebés no espaço.

“Descobrimos que havia poucos estudos sobre a reprodução de mamíferos no espaço, e que a maioria destes estudos não apresentava resultados claros devido à dificuldade de levar os ratos ou as ratazanas para o espaço”, diz Wakayama da Universidade de Yamanashi, no Japão.

Wakayama é especialista na reprodução de animais domésticos e já demonstrou anteriormente que o esperma liofilizado de ratos poderia produzir crias de ratos normais na Terra. Mas quando Wakayama e os colegas de laboratório armazenaram esperma de rato numa câmara que simulava microgravidade, a produção de crias não foi tão elevada quanto se esperava.

“Tínhamos o enorme desejo de levar a cabo uma experiência real no espaço”, diz Wakayama. Neste sentido, a equipa desenhou uma experiência, designada Space Pup, para testar os efeitos de uma verdadeira viagem espacial sobre a células do esperma.

Depois de extrair espermatozoides de vários ratos, a equipa liofilizou as células e enviou-as para a Estação Espacial Internacional (EEI) em agosto de 2013. A liofilização permitiu que o esperma se mantivesse estável durante os vários dias que decorreram até que o foguetão espacial chegasse à órbita da Terra.

Depois, colocado num congelador a -95º Celsius do módulo japonês das Estação, o esperma liofilizado manteve-se no espaço durante 288 dias, o equivalente a cerca de nove meses. Ao longo deste período, o monitor de radiação ligado à caixa de armazenamento registou níveis de radiação cerca de 100 vezes superiores aos da superfície da Terra.

Em maio de 2014, os espermatozoides apanharam uma boleia de volta a casa no foguetão SpaceX e Wakayama e os colegas de laboratório começaram as investigações.

Sem surpresa, o material genético das cabeças dos espermatozoides tinha sido quebrado e danificado peça radiação. A voar 400 quilómetros da Terra, a estação espacial encontra-se vulnerável a mais partículas de alta energia, e uma exposição de longa duração a esta radiação cósmica é um dos principais receios relativamente às viagens espaciais de longa duração.

“As exposições a radiação que são relatadas no artigo não estão sequer próximas do nível de exposição a radiação que será experimentado quando viajarmos para lá da proteção do cinturão de Val Allen”, diz Tash, referindo-se a outra camada de radiação que funciona como barreira de radiação e que envolve a terra e redeia a EEI.

Mas os espermatozoides não ficaram irremediavelmente danificados. Wakayama e os colegas injetaram o esperma espacial diretamente em óvulos de ratos e depois implantaram os óvulos fertilizados em fêmeas da espécie. Os resultados: ninhadas de crias espaciais normais e saudáveis. Os padrões de expressão genética em algumas das crias, medidos pouco tempo após o nascimento, não eram significativamente diferentes dos de crias nascidas de esperma liofilizado mantido na Terra, indica a equipa no artigo.

O artigo aponta também que quando algumas destas criar se tornaram adultas e acasalaram umas com as outras também produziram crias normais. De acordo com a equipa, estes resultados sugerem que não existem problemas de fertilização permanentes com esperma espacial.

ARQUIVOS DE ESPERMA

Se os resultados se confirmarem, representam um intrigante passo para estudarmos aquilo que realmente queremos saber, que é se os humanos no espaço também podem dar à luz filhos saudáveis.

Esta é “uma experiência que ainda não tinha sido realizada na história dos estudos de reprodução no espaço”, diz Lehnhardt. “O conceito ou princípio que os levou a realizar este estudo é o de que, ao liofilizar o esperma, podem, basicamente, parar o metabolismo do esperma e, em alguns casos, minimizar alguns dos danos provocados pela radiação que se dá sobre o esperma, porque estão basicamente congelados no tempo.”

A seguir, Wakayama e a sua equipa planeiam enviar óvulos fertilizados para a EEI e verificar se estes óvulos se desenvolvem e se transformam em blástulas, uma fase extremamente precoce do desenvolvimento, em que a massa em crescimento contém várias centenas de células.

E no próximo ano, Tash irá investigar se o esperma humano criopreservado e sujeito a viagens espaciais continuará a apresentar as características necessárias para uma fertilização in vitro bem-sucedida.

Wakayama e a sua equipa sugerem que, em última instância, quando a tecnologia de armazenamento de amostras biológicas for aperfeiçoada, poderão ser mantidos arquivos de esperma de várias criaturas terrestres a bordo de uma nave espacial ou num tubo de lava lunar, que servirão de recurso de segurança em caso de catástrofe total neste planeta e constituirão um livro de receitas para produzir formas de vida familiares fora da Terra.

Nadia Drake é uma jornalista de ciência que escreve no blogue da National Geographic No Place Like Home

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