Az űrhajós ikrek tanulmánya az űrutazás okozta finom genetikai változásokat tárja fel

A NASA egypetéjű ikertestvérek, Scott és Mark Kelly ismét közel azonosak. Ez az ítélete annak a tanulmánynak, amely azt követte nyomon, hogyan változott Scott teste a 2015-16-os, közel egy évig tartó űrrepülés során, míg Mark a Földön maradt. Számos genetikai, biokémiai és egyéb változás, amely Scottot érintette, többnyire eltűnt, miután visszatért az űrből – számoltak be a kutatók április 11-én a Science1 című szaklapban.

Mivel a tanulmányban csak két ember vett részt, az eredmények valószínűleg nem alkalmazhatók széles körben más űrhajósokra. A NASA azonban reméli, hogy az információkat felhasználhatja az űrhajósok egészségével kapcsolatos jövőbeli tanulmányok irányításához, beleértve a tervezett kísérleteket, amelyek során három, tíz űrhajósból álló csoportot repülnének az űrbe egyéves, hat hónapos, illetve két-három hónapos időközönként.

Az ügynökség azon is dolgozik, hogy 2024-re visszatérjenek az űrhajósok a Hold felszínére, ezt a célt Donald Trump elnök kormánya a múlt hónapban jelentette be. Annak megértése, hogy az emberi szervezet hogyan reagál az űrrepülésre hosszú távon, döntő fontosságú lesz ezen űrhajósok egészségének megőrzése szempontjából.

“A kormányzat előrehaladási szándéka még sürgetőbbé tette az alapvető élettudományi programokat, hogy megpróbáljuk ezeket a dolgokat a lehető leggyorsabban megérteni” – mondja Stuart Lee, aki az űrhajósok fiziológiáját tanulmányozza a KBRwyle vállalkozó cégnél Houstonban, Texasban.

Természetes kísérlet

A kutatók évtizedek óta tanulmányozzák, hogyan hat az alacsony gravitációjú, magas sugárzású űrkörnyezet az emberi szervezetre. Scott és Mark Kelly esetében a NASA példátlan lehetőséget kapott arra, hogy két olyan embert hasonlítson össze, akik közel azonos genetikai információval és hasonló élettapasztalatokkal rendelkeznek. Scott a vizsgálat során 340 egymást követő napot repült a Nemzetközi Űrállomáson, és élete során összesen 520 napot töltött az űrben. Mark 54 napot repült a világűrben, négy viszonylag rövid űrsiklórepülésen elosztva.

Tíz kutatócsoport 25 hónapon keresztül tesztek egész sorának vetette alá az ikreket, többek között vér-, vizelet- és székletmintákat vettek az űrrepülés előtt, alatt és után. “Az ikrek vizsgálata az eddigi legátfogóbb képet nyújtja arról, hogyan reagál az emberi szervezet az űrrepülésre” – mondja Susan Bailey, a Fort Collins-i Colorado Állami Egyetem sugárrákbiológusa. Mark azt evett, ivott és csinált, amit csak akart, míg Scottot szigorú diétára és edzésre kötelezték az űrállomás fedélzetén.

Scott szervezetében számos változás következett be, amelyek többnyire visszafordultak, miután visszatért a Földre. Ezek közé tartozott a stresszhez kapcsolódó génmarkerek megváltozása, talán a megváltozott környezet miatt, mondja Andrew Feinberg, a Johns Hopkins Egyetem orvosi karának genetikusa a marylandi Baltimore-ban.

A finom változások

Az egyik genetikai változás, amely hat hónappal Scott Földre való visszatérése után is nagyrészt fennmaradt, a kromoszómáit érintette. Egy részük megfordult, vagy végükről végükre fordult. Ez DNS-károsodáshoz vezet, és összefüggésbe hozható a nagy mennyiségű sugárzással, amelyet az űrben töltött idő alatt tapasztalt.

Bailey szerint Scott kromoszómáinak végén lévő sapkák, az úgynevezett telomerek is rejtélyes módon meghosszabbodtak az űrrepülés alatt. Ez éppen az ellenkezője annak, amire számított, mivel a telomerek a korral rövidülnek, és az űrrepülés ugyanúgy megterheli a szervezetet, mint az öregedés. Scott telomerjei a Földre való visszatérését követő 48 órán belül lerövidültek, és többnyire visszatértek a repülés előtti hosszukhoz, bár most több rövid telomerje van, mint a repülés előtt. Bailey szerint ez növelheti a szív- és érrendszeri betegségek vagy bizonyos ráktípusok kockázatát.

Kellyék mindketten nyugdíjba vonultak a NASA-tól. Scott ír és beszél az űrben töltött idejéről. Mark pedig Arizonát képviseli az amerikai szenátusban a jövő évben esedékes választáson.