Studiul gemenilor astronauți detectează modificări genetice subtile cauzate de călătoriile în spațiu

Astronauții gemeni identici ai NASA, Scott și Mark Kelly, au revenit la a fi aproape identici. Acesta este verdictul unui studiu care a urmărit modul în care corpul lui Scott s-a schimbat în timpul unui zbor spațial de aproape un an în 2015-16, în timp ce Mark a rămas pe Pământ. Multe dintre modificările genetice, biochimice și de altă natură care îl afectaseră pe Scott au dispărut în mare parte odată ce acesta s-a întors din spațiu, au raportat cercetătorii pe 11 aprilie în Science1.

Pentru că studiul implică doar două persoane, este puțin probabil ca rezultatele să fie aplicabile pe scară largă și altor astronauți. Dar NASA speră să folosească informațiile pentru a ghida viitoarele studii privind sănătatea astronauților, inclusiv experimentele planificate care ar implica zborul a trei grupuri de zece astronauți în spațiu pentru intervale de un an, șase luni și, respectiv, două-trei luni.

Agenția lucrează, de asemenea, pentru a readuce astronauții pe suprafața Lunii până în 2024, un obiectiv anunțat luna trecută de administrația președintelui Donald Trump. Înțelegerea modului în care corpul uman răspunde la zborurile spațiale pe termen lung va fi crucială pentru a-i menține sănătoși pe acești astronauți.

„Dorința administrației de a merge mai departe a pus ceva mai multă urgență în programul de bază al științelor vieții pentru a încerca să înțelegem aceste lucruri cât mai repede posibil”, spune Stuart Lee, care studiază fiziologia astronauților la firma contractantă KBRwyle din Houston, Texas.

Experiment natural

De zeci de ani, cercetătorii au studiat modul în care mediul spațial cu gravitație scăzută și radiații înalte afectează corpul uman. Cu Scott și Mark Kelly, NASA a avut o șansă fără precedent de a compara două persoane care au aproape aceleași informații genetice și experiențe de viață similare. Scott a zburat timp de 340 de zile consecutive pe Stația Spațială Internațională în timpul studiului și are un total de 520 de zile în spațiu de-a lungul vieții. Mark a zburat în spațiu timp de 54 de zile, repartizate pe patru zboruri relativ scurte cu naveta spațială.

Pe parcursul a 25 de luni, zece echipe de cercetare i-au supus pe gemeni la o baterie de teste, inclusiv la prelevarea de probe de sânge, urină și fecale înainte, în timpul și după zborul în spațiu. „Studiul gemenilor este cea mai cuprinzătoare viziune pe care am avut-o vreodată asupra răspunsului organismului uman la zborurile spațiale”, spune Susan Bailey, biolog în domeniul cancerului prin radiații la Colorado State University din Fort Collins. Mark a mâncat, a băut și a făcut tot ce a vrut, în timp ce Scott a fost supus unui regim alimentar strict și unui regim de exerciții fizice la bordul stației spațiale.

Corpul lui Scott a suferit o serie de schimbări care, în mare parte, s-au inversat odată ce s-a întors pe Pământ. Acestea au inclus modificări ale markerilor genetici legați de stres, poate din cauza schimbării de mediu, spune Andrew Feinberg, genetician la Școala de Medicină a Universității Johns Hopkins din Baltimore, Maryland.

Modificări subtile

O singură modificare genetică care a persistat în mare parte la șase luni după ce Scott s-a întors pe Pământ i-a afectat cromozomii. Părți din ei s-au inversat, sau s-au întors cap la cap. Acest lucru duce la deteriorarea ADN-ului și ar putea fi legat de cantitățile mari de radiații pe care le-a experimentat în timp ce se afla în spațiu.

Multe dintre capacele de la capetele cromozomilor lui Scott, numite telomeri, s-au prelungit, de asemenea, în mod misterios în timpul zborului în spațiu, spune Bailey. Este opusul a ceea ce se aștepta ea, deoarece telomerii se scurtează odată cu vârsta, iar zborul în spațiu stresează organismul în același mod ca și îmbătrânirea. Telomerii lui Scott s-au scurtat la 48 de ore de la întoarcerea sa pe Pământ și, în mare parte, au revenit la lungimea de dinaintea zborului, deși acum are mai mulți telomeri scurți decât înainte de zbor. Acest lucru i-ar putea crește riscul de boli cardiovasculare sau de anumite tipuri de cancer, spune Bailey.

Amândoi soții Kelly sunt pensionați de la NASA. Scott a scris și a vorbit despre timpul petrecut în spațiu. Mark candidează pentru a reprezenta Arizona în Senatul SUA, în cadrul alegerilor care vor avea loc anul viitor.

.