Une étude sur les jumeaux astronautes repère de subtils changements génétiques causés par les voyages dans l’espace
Mark Kelly, à droite, a environ six minutes de plus que son jumeau identique, Scott.Credit : NASA/Alamy
Les astronautes jumeaux identiques de la NASA, Scott et Mark Kelly, sont redevenus presque identiques. C’est le verdict d’une étude qui a suivi l’évolution du corps de Scott pendant un vol spatial de près d’un an en 2015-16, tandis que Mark est resté sur Terre. De nombreux changements génétiques, biochimiques et autres qui avaient affecté Scott ont pour la plupart disparu à son retour de l’espace, ont rapporté les chercheurs le 11 avril dans Science1.
Parce que l’étude ne concerne que deux personnes, les résultats ne sont pas susceptibles d’être largement applicables à d’autres astronautes. Mais la NASA espère utiliser ces informations pour orienter les futures études sur la santé des astronautes, notamment les expériences prévues qui consisteraient à envoyer trois groupes de dix astronautes dans l’espace à des intervalles d’un an, six mois et deux à trois mois, respectivement.
L’agence travaille également à ramener des astronautes sur la surface de la Lune d’ici 2024, un objectif annoncé le mois dernier par l’administration du président Donald Trump. Comprendre comment le corps humain réagit aux vols spatiaux sur le long terme sera crucial pour garder ces astronautes en bonne santé.
« La volonté de l’administration d’aller de l’avant a mis un peu plus d’urgence dans le programme de base des sciences de la vie pour essayer de comprendre ces choses aussi rapidement que possible », explique Stuart Lee, qui étudie la physiologie des astronautes à la société contractante KBRwyle à Houston, au Texas.
Expérience naturelle
Depuis des décennies, les chercheurs étudient comment l’environnement spatial à faible gravité et à haut rayonnement affecte le corps humain. Avec Scott et Mark Kelly, la NASA a eu une chance sans précédent de comparer deux personnes qui partagent presque la même information génétique et des expériences de vie similaires. Scott a volé pendant 340 jours consécutifs à bord de la station spatiale internationale au cours de l’étude et a passé 520 jours dans l’espace au cours de sa vie. Mark a volé dans l’espace pendant 54 jours, répartis sur quatre vols de navette spatiale relativement courts.
Pendant 25 mois, dix équipes de recherche ont soumis les jumeaux à une batterie de tests, notamment des prélèvements de sang, d’urine et de matières fécales avant, pendant et après le vol spatial. « L’étude sur les jumeaux est la vision la plus complète que nous ayons jamais eue de la réponse du corps humain aux vols spatiaux », explique Susan Bailey, biologiste spécialiste du cancer des radiations à l’université d’État du Colorado à Fort Collins. Mark mangeait, buvait et faisait ce qu’il voulait, alors que Scott était soumis à un régime alimentaire et à un programme d’exercices stricts à bord de la station spatiale.
Le corps de Scott a connu un certain nombre de changements qui se sont pour la plupart inversés une fois qu’il est revenu sur Terre. Ils comprenaient des altérations des marqueurs génétiques liés au stress, peut-être en raison du changement d’environnement, explique Andrew Feinberg, généticien à la faculté de médecine de l’université Johns Hopkins à Baltimore, dans le Maryland.
Des changements subtils
Un changement génétique qui a largement persisté six mois après le retour de Scott sur Terre a affecté ses chromosomes. Certaines parties d’entre eux se sont inversées, ou retournées bout à bout. Cela entraîne des dommages à l’ADN et pourrait être lié aux fortes quantités de radiations qu’il a subies pendant son séjour dans l’espace.
Plusieurs des capuchons situés aux extrémités des chromosomes de Scott, appelés télomères, se sont aussi mystérieusement allongés pendant le vol spatial, explique Bailey. C’est le contraire de ce qu’elle avait prévu, car les télomères raccourcissent avec l’âge, et les vols spatiaux stressent le corps de la même manière que le vieillissement. Les télomères de Scott ont raccourci dans les 48 heures qui ont suivi son retour sur Terre et sont pour la plupart revenus à leur longueur d’avant le vol, bien qu’il ait plus de télomères courts qu’avant le vol. Cela pourrait augmenter son risque de maladie cardiovasculaire ou de certains types de cancer, selon Bailey.
Les Kelly sont tous deux retraités de la NASA. Scott a écrit et parlé de son séjour dans l’espace. Mark est en course pour représenter l’Arizona au Sénat américain, lors d’une élection qui aura lieu l’année prochaine.
Les Kellys sont tous deux retraités de la NASA.