Într-un studiu de referință, NASA, oamenii de stiinta au efectuat teste amănunțite pe Scott Kelly în timpul lui istovitoare 342-tur de o zi la bordul Stației Spațiale Internaționale în 2015-2016. Și l-au monitorizat simultan pe fratele său geamăn identic Mark (un astronaut pensionat care se afla pe Pământ la acea vreme), sperând că comparația va dezvălui noi informații despre efectele zborului spațial pe termen lung asupra corpului uman.,rezultatele studiului NASA Twins, raportate joi în Science, arată că Scott Kelly a suferit o serie de modificări fiziologice—majoritatea au revenit la starea înainte de zbor după ce s-a întors pe Pământ. Constatările ar putea contribui la pregătirea viitoarelor misiuni pe termen lung, cum ar fi călătoria pe Marte sau stints pe o stație spațială care orbitează Luna.,studiul a fost primul care a integrat atât analiza comportamentală, cât și fiziologia pentru a investiga modul în care spațiul influențează o persoană și primul care a colectat doi ani de date de sănătate atât de cuprinzătoare asupra unui bărbat de vârstă mijlocie, spune coautorul Brinda Rana, genetician molecular la Universitatea din California, San Diego.
” știința este cea mai bună, în multe feluri, deoarece folosește ceva care se întâmplă în mod natural pentru a încerca să înțeleagă cauzalitatea”, spune geneticianul comportamental S., Alexandra Burt, care co-conduce Registrul gemene al Universității de Stat din Michigan și nu a fost implicată în studiu. „Cred că a fost un eveniment unic și l-au valorificat frumos.”
Kelly spune că a propus inițial studiul în timp ce se pregătea pentru misiunea ISS. „I-am spus:” Hei, dacă cineva întreabă despre orice studii planificate cu fratele meu Mark și cu mine, pentru că suntem gemeni identici, există vreun interes în asta?””el spune. El a fost respins inițial, dar el spune ca oamenii de stiinta NASA a vorbit în cele din urmă la mai multe universități „și au aflat că a fost de fapt o mulțime de interes.,”Studiul Gemeni a fost un du-te.timp de aproape doi ani, ambii frați au furnizat probe de urină, scaun și sânge, pe care cercetătorii le-au folosit pentru 10 investigații separate care implică efectele moleculare, fiziologice și cognitive ale zborului spațial pe termen lung. Coordonarea strânsă între numeroșii anchetatori a fost esențială. „NASA a primit 10 anchetatori din întreaga țară—dintre care majoritatea nu se cunoșteau—și ne-a pus într-o cameră și ne-a făcut să cooperăm cu toții și să devenim o echipă coerentă pentru a îndeplini această misiune”, spune Rana., Dificultățile inerente de colectare a unor astfel de specimene de la un astronaut la bordul ISS au însemnat că anchetatorii trebuiau să lucreze cu materiale relativ slabe. „A trebuit să venim cu protocoale în care să ne putem face studiile în mod eficient cu un singur eșantion”, spune Rana. De asemenea, studiul a stimulat cercetătorii să inoveze noi metode pentru studierea fiziologiei și geneticii în spațiu. „Ne-a ajutat să conducem tehnologia pentru a face astfel de experimente nu doar pentru orbita joasă a Pământului, ci pentru misiunile viitoare de explorare a activităților”, spune coautorul Stuart Lee, un om de știință cardiovascular la KBRwyle.,Kelly a trebuit să-și tragă propriul sânge și să-și colecteze propria urină și scaun. „Cu siguranță este mai complicat să faci pipi într-o pungă în spațiu, pentru că totul plutește”, notează el. „Dar cel mai important, este nevoie de timp. Astronauții se găsesc uneori aproape subconștient încercând să nu fie la fel de hidratați în zilele de colectare a urinei din cauza timpului necesar pentru a face pipi.,”Acest lucru s-a reflectat în rezultate: cercetătorii au descoperit că Kelly a fost deshidratat în mod constant Ușor, un fenomen comun în rândul astronauților în misiuni pe termen lung—iar oamenii de știință atribuie acest lucru enervării astronauților cu toaleta complicată de la bord. studiul a constatat că Kelly era sub stres fiziologic aproape constant în timpul zborului. Sistemul său imunitar era în stare de alertă; avea modificări ale expresiei ADN-ului; artera carotidă i s-a dilatat., El a dezvoltat, de asemenea,” sindromul neuro-ocular asociat zborului spațial ” sau SANS-o afecțiune care implică modificări ale ochilor și pentru care cauza este slab înțeleasă. Și sângele lui, care nu mai era atras de picioare prin gravitație, i-a fost colectat în cap. „La început, este cel mai rău”, spune Kelly. „Corpul tău se adaptează în timp, dar din experiența mea, nu se ajustează complet. Întotdeauna am simțit presiune în capul meu.”
în Timp ce în zbor, Kelly telomerii—protecție secvențe repetitive de nucleotide care „cap” capetele de fiecare cromozom ca aglets pe un șiret—a crescut mai mult., „Asta a fost cu siguranță o surpriză, pentru că intrând în studiu am propus exact opusul”, spune Susan Bailey, biolog la Universitatea de Stat din Colorado, care a condus ancheta telomerilor studiului. Telomerii se scurtează pe măsură ce îmbătrânim, iar o enzimă numită telomerază le repară și le prelungește. Astronauții sunt expuși la stresuri extreme de microgravitate, izolare și radiații care ar trebui să contribuie la scurtarea telomerilor, spune Bailey., Ea suspectează că programul de dietă și exerciții extrem de regimentat al lui Kelly la bordul ISS ar fi putut contribui la prelungirea—sau că fenomenul poate indica faptul că populația sa de celule se schimba în timpul zborului spațial. „Mergând mai departe, cred că vom încerca să încorporăm aceste obiective telomere în unele dintre măsurătorile standard pe care le fac pe astronauți, astfel încât să putem aborda direct această întrebare”, spune ea.după ce Kelly s-a întors pe Pământ, cea mai mare parte a expresiei genetice fiziologice și a altor modificări au revenit la normal în aproximativ șase luni., Dar a existat încă o perioadă de ajustare. „Când te întorci pe pământ, tot sângele vrea doar să-ți adune picioarele”, spune el. „Asta a durat săptămâni întregi.”El a dezvoltat, de asemenea, erupții cutanate și urticarie ori de câte ori pielea lui, care a crescut neobișnuit la gravitație, a avut nici o presiune pe ea. Chiar și aplecarea pe o masă a provocat o reacție. Dar, în cele din urmă, s-a reajustat, un semn plin de speranță că ar putea exista un pericol de durată pentru sănătatea astronauților după perioade lungi de timp în spațiu. Acestea fiind spuse, este important să rețineți că călătoria pe Marte sau alte explorări pe distanțe lungi prezintă o preocupare suplimentară: radiațiile., Astronauții de la bordul ISS sunt încă oarecum protejați de razele cosmice de scutul magnetic al Pământului; o misiune pe Marte i-ar expune la radiații galactice la niveluri mult mai înalte, spune Lee.autorii studiului avertizează că, având în vedere dimensiunea extrem de mică a eșantionului, este „imposibil de atribuit cauzalitatea.”Ei scriu că studiul ar trebui să fie” generator de ipoteze și definitoriu de cadru”, cu cercetări viitoare asupra astronauților care completează lucrarea. „Totul este adevărat”, spune Burt., Dar ea adaugă că a avea un subiect identic genetic înapoi pe Pământ permite asumarea cauzalității mult mai puternic decât studiul altfel ar putea avea. Kelly este de acord: „acordat, acesta este un experiment cu un n de unul”, spune el. „Dar nu au văzut nimic care să ne împiedice să mergem pe Marte. Cu toate acestea, adaugă el, „dacă vom merge dincolo de Marte”—cerând astronauților să rămână în microgravitate ani de zile—”va trebui să începem să ne gândim la gravitația artificială.”