Pourrons-nous un jour avoir des bébés dans l'espace ?

La communauté astronautique fait de grandes promesses.

En mai, la NASA a détaillé les plans de son programme de 20 milliards de dollars visant à construire une base lunaire permanente alimentée par l'énergie nucléaire et solaire.

D'ici 2032, l'agence spatiale souhaite que les humains puissent vivre sur la Lune dans des logements « semi-permanents ».

Elle prévoit également d'envoyer des personnes sur Mars pour la première fois, un voyage qui, selon elle, prendrait environ sept à dix mois.

Mais si nous voulons vivre longtemps loin de la Terre, nous devrons également nous y reproduire, ce qui implique de trouver un moyen de résister à des conditions inconnues.

Contrairement à la Terre, qui est protégée par un champ magnétique et une atmosphère épaisse, la surface de lieux tels que la Lune et Mars est bombardée par des niveaux élevés de rayonnement spatial. Et comme elles sont plus petites que la Terre, la gravité que nous y ressentirons est beaucoup plus faible.

Il y a aussi le processus à suivre pour y parvenir : les vols spatiaux à longue distance pourraient avoir un impact sur le corps humain, et donc sur le potentiel de reproduction, d'une manière que nous ne comprenons pas encore complètement.

Même si tomber enceinte sur une autre planète, ou même dans l'espace, peut sembler relever de la science-fiction, de plus en plus de scientifiques étudient cette question de plus près.

De la science-fiction à la recherche scientifique

La Dre Nicole McPherson est maître de conférences à l'université d'Adélaïde en Australie et dirige le groupe de biologie du sperme et de l'embryon du Freemasons Center for Male Health and Wellbeing.

Elle a commencé à étudier l'idée de reproduire dans l'espace après avoir visionné un documentaire sur l'espace avec son mari.

« Ce qui n'était au départ qu'un petit projet de science-fiction amusant... est aujourd'hui devenu un domaine de recherche majeur », explique McPherson.

Avec une équipe de chercheurs, elle a mesuré les capacités de navigation des spermatozoïdes dans un labyrinthe, conçu pour imiter l'appareil reproducteur, lorsqu'ils sont exposés à des conditions de microgravité rencontrées dans l'espace extra-atmosphérique.

Ils ont découvert que certains spermatozoïdes étaient essentiellement perdus, 50 % de spermatozoïdes en moins pouvant atteindre le bout du labyrinthe par rapport au groupe de contrôle de la gravité normal.

Pour demander :

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Bien que l'étude n'ait pas reproduit les conditions de gravité sur des planètes spécifiques telles que Mars, McPherson affirme qu'elle a montré le rôle que joue la gravité de la Terre dans le comportement normal des spermatozoïdes.

« Cela montre que les spermatozoïdes utilisent une attraction gravitationnelle fondamentale lors de la conception naturelle », a-t-elle déclaré.

Les défis de la gravité ne concernent pas uniquement la conception. Les chercheurs ont également étudié l'impact de la microgravité sur les 24 premières heures de développement de l'embryon chez la souris.

« Nous avons constaté de pires résultats, à savoir un développement embryonnaire médiocre, puis des caractéristiques médiocres de cet embryon précoce », explique McPherson.

Le Dr Fathi Karouia, chercheur principal à la NASA, déclare : « [La microgravité] affecte la façon dont les cellules se divisent, s'organisent et communiquent, tous des processus essentiels à la fécondation et au développement précoce de l'embryon. »

Exposition aux rayonnements

Le deuxième défi majeur dans l'espace est le rayonnement.

On sait déjà qu'il est nocif pour les cellules germinales, des cellules spécialisées qui se transforment en spermatozoïdes chez les mâles et en ovules chez les femelles.

Le champ magnétique de la Terre nous protège des pires radiations dans l'espace, mais en dehors de celui-ci, y compris sur Mars, c'est une autre histoire.

Le Dr Abdurrahman Engin, spécialiste de la médecine de l'espace aérien à l'université des sciences de la santé de Turquie, explique que le rayonnement cosmique galactique (GCR) est produit par des événements cosmiques tels que l'explosion d'étoiles, appelées supernovas.

Et ces explosions impliquent des particules qui peuvent pénétrer le blindage des engins spatiaux et pénétrer profondément dans les tissus humains, soit plus que les radiations rencontrées sur Terre.

Il a mené une étude pour répondre à une question simple : si la quantité de GCR pour une grossesse hypothétique lors d'une future mission sur Mars dépasserait les niveaux de rayonnement considérés comme sûrs pour une grossesse sur Terre.

« Malheureusement, la réponse semble être oui », déclare-t-il.

Au cours du voyage d'environ six mois entre la Terre et Mars, une astronaute enceinte pourrait être exposée à entre 90 et 300 millisieverts de rayonnement cumulatif.

Cela dépasse de loin la limite de cinq millisieverts pour l'exposition professionnelle pendant la grossesse recommandée par le Conseil national américain sur la protection et les mesures radiologiques.

Une exposition aussi élevée pourrait présenter des risques importants pour les embryons et les fœtus aux premiers stades de leur développement, en endommageant potentiellement leur ADN.

« La division cellulaire rapide et la formation d'organes au début du développement signifient que même de petites perturbations des structures de l'ADN, de la réparation de l'ADN ou de la croissance cellulaire peuvent avoir des conséquences à vie », explique Engin.

Ces risques incluent une fausse couche, un retard de croissance, des anomalies congénitales, des anomalies neurologiques et un risque accru de cancer à vie pour l'enfant.

Selon le Dr Engin, certaines technologies, telles que le blindage des engins spatiaux ou la planification de missions pendant certaines phases du cycle solaire, pourraient réduire les risques, mais que la GCR est « extrêmement difficile » à bloquer complètement.

Le rayonnement et la microgravité « affectent la biologie à un niveau fondamental », selon Karouia, mais il existe également d'autres défis.

« Les vols spatiaux perturbent également la régulation hormonale, les cycles du sommeil et les rythmes circadiens, qui sont tous étroitement liés à la santé reproductive », a-t-il déclaré.

Il explique que la combinaison de ces facteurs peut tout perturber, qu'il s'agisse de la qualité des spermatozoïdes ou des ovules dans les ovaires ou des hormones nécessaires à la croissance du fœtus pendant la grossesse.

Leçons de biologie

Il est essentiel de comprendre si les humains peuvent se reproduire dans l'espace pour envisager de maintenir la vie au-delà de la Terre.

Mais il s'agit également de protéger les astronautes, explique Jan‑Bernd Stukenborg, professeur de biologie moléculaire et cellulaire à l'université d'Uppsala en Suède.

Même si les humains ne se reproduisent pas encore dans l'espace, selon lui, les astronautes et leurs cellules germinales sont déjà exposés à ces conditions, et la recherche sur l'impact des rayonnements sur les cellules germinales pourrait aider à développer des moyens de les protéger.

« S'il y a un problème avec une cellule de la peau [lors d'un voyage dans l'espace], la cellule de la peau mourra avec vous au moment de votre mort », explique Stukenborg.

Mais les dommages causés aux cellules germinales pourraient être transmis à la prochaine génération, même si les astronautes n'essaient pas encore de se reproduire dans l'espace.

« Je pense donc que ces études sont extrêmement importantes », déclare-t-il.

McPherson affirme que des recherches supplémentaires dans ce domaine pourraient nous aider à comprendre d'autres aspects plus fondamentaux de la biologie humaine.

Par exemple, ses recherches ont révélé que les spermatozoïdes qui ont réussi à atteindre le bout du labyrinthe au cours des expériences semblaient présenter des caractéristiques qui leur conféraient également un avantage lors de la fécondation et au début du développement.

« Si nous parvenons à mieux comprendre ce qu'il en est de ces spermatozoïdes qui peuvent survivre... alors nous pourrons réellement les sélectionner dans le cadre de la FIV, ou de la FIV agricole », a-t-elle déclaré.

Préjugé masculin

Les experts reconnaissent également que maintenant que de plus en plus de femmes vont dans l'espace, les études sur la reproduction dans l'espace doivent être élargies pour éviter un biais masculin.

Des recherches citées par Stukenborg suggèrent que les femmes astronautes utilisent principalement des pilules contraceptives lors de longues missions spatiales pour arrêter leurs règles.

Mais l'impact de l'environnement spatial sur le cycle menstruel doit être étudié plus avant, explique McPherson.

« Ce n'est pas quelque chose que nous avons vraiment pu évaluer », affirme-t-elle.

Selon Karouia, il existe des preuves que la fonction ovarienne peut être affectée par les radiations, tandis que la microgravité pourrait interférer avec la maturation des ovules.

Et l'une des plus grandes lacunes en matière de compréhension, selon lui, est la grossesse elle-même.

« Nous n'avons pratiquement aucune donnée moderne sur la façon dont une grossesse de mammifère se déroulerait entièrement dans l'espace, en particulier en ce qui concerne l'implantation, le développement placentaire et la formation d'organes », a-t-il déclaré.

Presque tout le monde est d'accord sur un point : il y a beaucoup de travail à faire et il est essentiel de le faire.

« Cela ne devrait pas être un tabou... nous devons y réfléchir maintenant », déclare Stukenborg.

Nous avons utilisé l'IA pour aider à traduire cet article, rédigé à l'origine en anglais. Un journaliste de la BBC a vérifié la traduction avant sa publication. En savoir plus sur la manière dont nous utilisons l'IA.