Lo studio sui gemelli astronauti individua sottili cambiamenti genetici causati dai viaggi nello spazio

Gli astronauti gemelli identici della NASA, Scott e Mark Kelly, sono di nuovo quasi identici. Questo è il verdetto di uno studio che ha monitorato come il corpo di Scott è cambiato durante un volo spaziale di quasi un anno nel 2015-16, mentre Mark è rimasto sulla Terra. Molti dei cambiamenti genetici, biochimici e di altro tipo che avevano colpito Scott sono per lo più scomparsi una volta tornato dallo spazio, hanno riferito i ricercatori l’11 aprile in Science1.

Perché lo studio coinvolge solo due persone, i risultati non sono probabilmente applicabili ad altri astronauti. Ma la NASA spera di utilizzare le informazioni per guidare i futuri studi sulla salute degli astronauti, compresi gli esperimenti pianificati che coinvolgono tre gruppi di dieci astronauti nello spazio per intervalli di un anno, sei mesi e due o tre mesi, rispettivamente.

L’agenzia sta anche lavorando per riportare gli astronauti sulla superficie della Luna entro il 2024, un obiettivo annunciato il mese scorso dall’amministrazione del presidente Donald Trump. Capire come il corpo umano risponde al volo spaziale a lungo termine sarà cruciale per mantenere questi astronauti in salute.

“Il desiderio dell’amministrazione di andare avanti ha messo un po’ più di urgenza nel programma di scienze biologiche di base per cercare di capire queste cose il più rapidamente possibile”, dice Stuart Lee, che studia la fisiologia degli astronauti presso la ditta appaltatrice KBRwyle a Houston, Texas.

Esperimento naturale

Per decenni, i ricercatori hanno studiato come l’ambiente spaziale a bassa gravità e ad alta radiazione influenzi il corpo umano. Con Scott e Mark Kelly, la NASA ha avuto la possibilità senza precedenti di confrontare due persone che condividono quasi le stesse informazioni genetiche ed esperienze di vita simili. Scott ha volato per 340 giorni consecutivi sulla Stazione Spaziale Internazionale durante lo studio, e ha un totale di 520 giorni di vita nello spazio. Mark ha volato nello spazio per 54 giorni, distribuiti su quattro voli space-shuttle relativamente brevi.

Per 25 mesi, dieci team di ricerca hanno sottoposto i gemelli a una serie di test, tra cui il prelievo di campioni di sangue, urina e feci prima, durante e dopo il volo spaziale. “Lo studio sui gemelli è la visione più completa che abbiamo mai avuto della risposta del corpo umano al volo spaziale”, dice Susan Bailey, una biologa del cancro da radiazioni alla Colorado State University di Fort Collins. Mark mangiava, beveva e faceva quello che voleva, mentre Scott era soggetto a una dieta rigorosa e a un regime di esercizi a bordo della stazione spaziale.

Il corpo di Scott ha subito una serie di cambiamenti che per lo più si sono invertiti una volta tornato sulla Terra. Hanno incluso alterazioni nei marcatori genetici legati allo stress, forse a causa del cambiamento di ambiente, dice Andrew Feinberg, un genetista presso la Johns Hopkins University School of Medicine di Baltimora, Maryland.

Modifiche sottili

Un cambiamento genetico che ha fatto in gran parte persistono sei mesi dopo Scott tornò a terra ha interessato i suoi cromosomi. Parti di essi si sono invertite, o capovolte da un capo all’altro. Questo porta a danni al DNA e potrebbe essere collegato alle elevate quantità di radiazioni che ha sperimentato durante lo spazio.

Molti dei tappi alle estremità dei cromosomi di Scott, chiamati telomeri, si sono anche misteriosamente allungati durante il volo spaziale, dice Bailey. Questo è il contrario di quello che si aspettava, perché i telomeri si accorciano con l’età, e il volo spaziale stressa il corpo allo stesso modo dell’invecchiamento. I telomeri di Scott si sono accorciati entro 48 ore dal suo ritorno sulla terra e sono per lo più tornati alla loro lunghezza pre-volo, anche se ora ha più telomeri corti rispetto a prima del volo. Questo potrebbe aumentare il suo rischio di malattie cardiovascolari o alcuni tipi di cancro, dice Bailey.

I Kelly sono entrambi in pensione dalla NASA. Scott ha scritto e parlato del suo tempo nello spazio. Mark sta correndo per rappresentare l’Arizona nel Senato degli Stati Uniti, in un’elezione che avrà luogo il prossimo anno.