Во время полета к Марсу космонавты превратятся в инопланетян?

Американец Скотт Келли (на фото) и россиянин Михаил Корниенко провели на МКС почти целый год. Фото: Bill Stafford/NASA

Об этой загадке мне рассказывал еще Олег Георгиевич Газенко, корифей космической медицины, создатель Института медико-биологических проблем РАН. Организм человека, попав в невесомость, ведет себя очень странно. Он почти сразу начинает перестраиваться, приспосабливаясь к новым условиям. Но так, как будто знает, что делать!

Есть космонавты, которые вообще не испытывают в невесомости дискомфорта. Больше всех удивлял медиков Валерий Быковский. Он включался в работу на орбите с первых же минут! Но даже космонавты, которых неделю после прилета на станцию мутит, в конце концов адаптируются и спокойно занимаются делами.

- Если человечество до 1961 года никогда не бывало в космосе, откуда наш организм знает, как быстро приспособиться к, казалось бы, неведомой ему обстановке? - рассуждал Олег Георгиевич.

Организм перестраивается принципиально: меняется система кровоснабжения, потребление кислорода, вытягивается позвоночник, из костей вымывается кальций. Пятки, на стопах которых загрубела кожа (сколько космонавты, люди взрослые, находили-то по земле!), становятся розовыми и нежными, как у младенца. При этом человек остается здоровым. Он хорошо себя чувствует, он нормально работает!

Ученые пытаются разобраться, где находится тот механизм, который включает преобразования в организме. По сути, ищут ключик к разгадке происхождения нашего вида - Homo sapiens. Если человечество - результат эволюции на Земле, откуда наше тело знает, как вести себя в невесомости? И тогда возникает более глубокий вопрос: а откуда мы вообще?

Рабочая машина

Ученые из Института медико-биологических проблем, «Сколково» и канадского Университета Виктории погрузились в проблему так глубоко, как еще ни разу не удавалось исследователям. У 18 российских космонавтов брали кровь до и после полета. После полета - дважды, сразу после приземления и через неделю, когда уже часть процесса реабилитации прошла. Кровь исследовали методами протеомики. Протеомика - молодая наука, родившаяся после расшифровки генома человека. Она изучает протеом, то есть все белки, которые синтезируются в клетке или другом объекте (органе, организме).

- Белок - рабочая машина, он делает в нашем организме все, - объясняет мне заведующая лабораторией протеомики ИМБП профессор Ирина Михайловна Ларина. - Мы исследовали не только огромный перечень белков - полторы сотни, но и их концентрации: сколько было до полета, сколько стало после приземления.

Исследования выяснили: в невесомости активируется перестройка внеклеточного матрикса. Матрикс - сеть волокон, которая отвечает за расположение клеток в организме - так чтобы все они были на своих местах. Он же обеспечивает связи между клетками разных органов, а как бы они по-другому могли друг с другом коммуницировать? Не будь матрикса, органы внутри организма перемешались бы, как ингредиенты в коктейле. Так вот, на орбите именно матрикс (а он состоит из самых разных белков) быстро соображает, что гравитации-то нет, и начинает модернизировать космонавта. Похоже, как раз в нем и заложена та самая «внеземная программа».

Михаил Корниенко. Фото: Bill Stafford/NASA

Словом, структуру, которая почему-то знает, как реагировать на новые условия, ученые нашли. Но где тот спусковой крючок, который ее включает? То есть белки, в которых хранится информация, как вести себя в невесомости. Их еще предстоит обнаружить.

- В крови около двух миллионов различных белков, - говорит профессор Ларина. - Мы можем во время одного исследования изучить пять-шесть тысяч. Представляете, сколько времени нужно, чтобы изучить все? А ведь они не работают в одиночку, а образуют своеобразные сети... В общем, дорога предстоит длинная.

На Марс!

Пока дольше всех в мире за один полет пробыл в космосе врач ИМБП Валерий Поляков: в 1994 - 1995 годах он налетал 437 дней. Но тогда еще не было инструментов, чтобы заглянуть в наш организм настолько глубоко. Не так давно почти по году провели на МКС россиянин Михаил Корниенко и американец Скотт Келли. Брат-близнец Скотта астронавт Марк Келли в это время работал «контрольным образцом» - ученые сравнили, какие изменения происходят у «космического» Келли по сравнению с «наземным». Все это были попытки понять, что будет с организмом космонавта во время длительных межпланетных перелетов.

- В ближайшие 15 лет планируется пилотируемый полет к Марсу. Он займет 2,5 года. Возможно, экипаж 30 дней пробудет на орбите Марса, - объясняет профессор Ларина. - У нас есть данные только о том, как организм может вести себя в невесомости год-полтора. А если дольше? Мы не знаем, что с космонавтами произойдет на физиологическом уровне - похудеют ли они, какие изменения будут в костях и сердце. Могут появиться и другие симптомы, на которые нужно реагировать медикам - либо их лечить, либо продумывать профилактику. Марсианский корабль - не околоземная станция, с которой в случае чего можно вернуть космонавта домой. На нем должны быть препараты, методики, помогающие экипажу сохранить работоспособность.

- Получается, марсианский экипаж будет рисковать здоровьем гораздо больше, чем экипажи на нынешней МКС...

- Конечно. Дело и в длительности полета, и в том, что марсианский корабль будет подвергаться радиации, от которой МКС защищает магнитное поле Земли, и в том, что быстро вернуться домой не получится.

В общем, времени у ученых, чтобы продумать систему подстраховки космонавтов в межпланетном перелете, не так-то и много.

Олег Газенко считал, что космическая раса будет выглядеть так, как люди на портретах Эль Греко, - вытянутые лица, длинные худые тела. «Апостол Иоанн». Эль Греко, 1594 - 1604

ПОДОЗРЕНИЕ

Конкуренты что-то скрывают

И еще один интересный момент. Публикация российских и канадских ученых об исследовании белков в крови космонавтов первая. Остальные научные группы помалкивают.

- Крупных космических агентств, которые занимаются пилотируемыми полетами, сейчас шесть - американцы, канадцы, европейцы (у них общее агентство), японцы, китайцы и мы, - продолжает Ирина Михайловна. - Трудно представить, чтобы американцы не начали протеомику у своих астронавтов. Начали! Или японцы - у них прекрасные исследовательские центры. Или китайцы. Я знаю от медицинских фирм, что Китай - самый крупный покупатель оборудования для протеомики. В Пекине в центре протеомики зал 300 - 350 квадратных метров, и там, как у нас раньше стояли ткацкие станки, рядами стоят приборы стоимостью миллион евро каждый. Но публикаций в открытой печати об исследовании космонавтов нет.

- Может, им пока нечего сказать?

- А может, боятся обнародовать результаты раньше времени, чтобы сохранить свой приоритет. Вы же понимаете: если удастся докопаться до нужных белков, насколько это будет важное для человечества открытие! Или же вообще пока не понимают, с какой стороны к проблеме подступиться. С высокотехнологичными методами так часто бывает...