宇宙飛行士の双子研究、宇宙旅行による微妙な遺伝子の変化を発見

NASA の一卵性双生児の宇宙飛行士、スコットとマーク・ケリーは、ほぼ同じ状態に戻りました。 これは、2015年から16年にかけての約1年間の宇宙飛行中に、スコットの体がどのように変化し、マークは地球にとどまったかを追跡調査した研究の結果です。 スコットに影響を与えていた遺伝的、生化学的、その他の変化の多くは、スコットが宇宙から戻るとほとんど消えてしまったと、研究者は4月11日、Science1誌に報告しました。

この研究は2人だけを対象にしているため、この知見は他の宇宙飛行士に広く適用できるものではありません。 その中には、10人の宇宙飛行士からなる3つのグループを、それぞれ1年、6ヶ月、2～3ヶ月の間隔で宇宙へ飛ばすという実験が計画されています。

また、ドナルド・トランプ大統領の政権が先月発表した、2024年までに宇宙飛行士を月面に帰還させるという目標にも取り組んでいます。 人体が長期間の宇宙飛行にどのように反応するかを理解することは、それらの宇宙飛行士を健康に保つために非常に重要です。

「前進しようという政権の意向により、これらのことをできるだけ早く理解しようと、基本的な生命科学プログラムにさらなる緊急性がもたらされました」と、テキサス州ヒューストンの契約会社KBRwyleで宇宙飛行士の生理学を研究するStuart Lee氏は言います。

自然実験

何十年も、低重力で高放射線の宇宙環境が人体にどのような影響を及ぼすかを研究者が研究しています。 スコットとマーク・ケリーによって、NASAは、ほぼ同じ遺伝情報と同じような人生経験を持つ2人を比較する前例のない機会を得ました。 スコット氏は、今回の研究で340日間連続して国際宇宙ステーションに滞在し、生涯で520日間の宇宙滞在を経験しました。 マークは、4回の比較的短いスペースシャトルの飛行で、54日間宇宙飛行をしています。

25ヶ月間、10の研究チームが双子を対象に、宇宙飛行の前、最中、後に血液、尿、糞のサンプルを採取するなどの一連のテストを実施しました。 フォートコリンズにあるコロラド州立大学の放射線癌生物学者であるスーザン・ベイリー氏は、「この双子の研究は、宇宙飛行に対する人体の反応について、これまでで最も包括的な見解を示したものです」と述べています。 マークは食べたり飲んだり好きなことをしていたが、スコットは宇宙ステーションで厳しい食事と運動療法を課された。

スコットの身体は多くの変化を経験しましたが、地球に戻るとそのほとんどが元に戻りました。

微妙な変化

スコットが地球に帰還した6ヵ月後にも大部分が残っていた遺伝的変化の1つが、彼の染色体に影響を与えたものです。 その一部は、逆さまになっているか、端から端まで反転していました。 これは DNA の損傷につながり、彼が宇宙で経験した大量の放射線と関係があるかもしれません。

スコットの染色体の端にあるテロメアと呼ばれる帽子の多くも、宇宙飛行中に不思議と長くなっていたとベイリー氏は言います。 テロメアは年齢とともに短くなり、宇宙飛行では加齢と同じように体にストレスがかかるからです。 スコットのテロメアは地球帰還後48時間以内に短縮し、ほとんど飛行前の長さに戻った。しかし、飛行前よりも短いテロメアが増えている。 そのため、心血管疾患やある種の癌のリスクが高まる可能性があるとベイリー氏は言う。

ケリー夫妻は二人ともNASAを退職しています。

ケリー夫妻は共にNASAを退職し、スコットは宇宙で過ごした時間について執筆や講演を行っています。

ケリー夫妻は共にNASAを退職し、スコットは宇宙での生活について執筆や講演を行っており、マークは来年行われる米国上院のアリゾナ州代表選挙に立候補しています。