A petrecut un an în spaţiu şi acum are ADN-ul diferit de cel al fratelui geamăn identic

Aflarea în spațiu timp de un an, nu numai schimbă felul cum arătați, dar şi transformă genele voastre.

Rezultatele preliminare ale Studiului Gemenilor al NASA (en) arată că 7% din genele astronautului Scott Kelly, după doi ani de la revenirea sa pe Pământ, nu s-au restabilit la normal.

Studiul a examinat ceea se s-a întâmplat cu Kelly înainte, în timpul şi după ce a petrecut un an la bordul Stației Spațiale Internaţionale (SSI), printr-o comparație amplă cu geamănul său identic, Mark, ce a rămas pe Pământ.

NASA a determinat că gemenii anteriori identici numai sunt genetic la fel.

Când acum doi ani Scott Kelly s-a întors pe Pământ după o călătorie de 340 de zile la bordul SSI, el a fost cu 5 centimetri mai înalt decât a fost înaintea zborului.

Vedeţi şi: Imagini din spaţiu: 10 fotografii uimitoare făcute de Scott Kelly după un an petrecut în spaţiu

Masa sa corporală a scăzut, bacteriile intestinale erau complet diferite şi conform observărilor preliminare ale cercetătorilor de la NASA (en) – expresia genei sale s-a schimbat semnificativ.

„Genele Spaţiului”

Transformarea a 7% din ADN-ul lui Scott sugerează modificări pe termen lung în genele legate de cel puţin cinci căi biologice şi funcţii.

Cele mai noi rezultate preliminare (en) ale acestui studiu unic al lui Scott, acum pensionar al NASA, au fost prezentate la Seminarul Cercetătorilor pentru Programul de Cercetare Umană al NASA, în ianuarie 2018.

Anul trecut, NASA a publicat prima sa rundă de rezultate preliminare la Seminarul Cercetătorilor din 2017.

În general, concluziile din 2018 le-au confirmat pe cele din 2017 cu unele completări.

Pentru a urmări modificările fizice cauzate de timpul petrecut în spațiu, oamenii de știință au măsurat metabolismul lui Scott (necesar pentru menținerea vieții), citokinele (secretate de celulele sistemului imun) şi proteinele (caii muncitori din orice celulă) înainte, în timpul şi după misiunea sa.

Vedeţi şi: Curiozităţi în spaţiu – astronautul Chris Hadfield răspunde la întrebări, de pe Stația Spațială Internațională

Cercetătorii au constatat că zborul în spațiu este asociat cu stresul de lipsă de oxigen, inflamație crescută şi schimbări dramatice ale nutrienţilor care afectează exprimarea genelor.

În special, Chris Mason, de la Well Cornell Medicine, a raportat despre activarea „genelor spațiale” ale lui Scott, confirmând în acelaş timp rezultatele studiului separat al NASA, publicat anul trecut.

Activarea acestor sute de „gene spațiale” a modificat sistemul imunitar al astronauților, formarea osoasă, vederea şi alte procese corporale.

Pentru a înțelege mai bine dinamica genetică a fiecărui gemene, Mason şi echipa sa s-au concentrat asupra schimbărilor chimice ale ARN-ului şi ADN-ului.

Secvențierea genomului a arătat că fiecare gemene are mai multe mutații unice în genom decât se aștepta.

Deşi 93% din expresia genetică a lui Scott a revenit la normal după ce sa întors pe Pământ, un subgrup de câteva sute de „gene spațiale” a rămas perturbat.

Unele din aceste mutaţii, găsite doar după zborul spaţial, se presupune că sunt cauzate de stresul călătoriilor spaţiale.

Pe măsură ce genele se activează şi se opresc, se poate produce o schimbare în funcția celulei.

Privind spre Marte

Lucrarea lui Manson arată că una dintre cele mai semnificative schimbări în celulele lui Kelly a fost hypoxia, sau altfel spus, cantitate deficitară de oxigenare tisulară, probabil din cauza neajunsului de oxigen şi a nivelurilor ridicate de dioxid de carbon.

De asemenea, posibil au fost aduse careva daune mitocondriilor, „centralelor electrice ale celulelor”, după cum indică stresul mitocondrial şi nivelul crescut al mitocondriilor în sânge.

Echipa lui Mason a observat, de asemenea, schimbări în lungimea telomerilor lui Kelly, capacele de la capetele cromozomilor care sunt considerate un marker al îmbătrânirii biologice.

În primul rând, atât timp cât el s-a aflat în spațiu a fost înregistrată o creștere semnificativă a lungimii lor medii,  iar apoi a fost stabilită o micșorare, după aproximativ 48 de ore de la aterizarea pe Pământ, ce s-a stabilizat la nivelurile aproximativ similare cu cele de până la zbor.

Oamenii de știință cred că aceste modificări ale telomerilor, împreună cu deteriorarea şi repararea ADN-ului, stabilite în celulele lui Kelly, au fost cauzate atât de radiații cât şi restricțiile de calorii.

Mai mult ca atât, echipa a găsit schimbări în colagenul lui Kelly, coagularea sângelui şi formarea osoasă, cel mai probabil datorate deplasării lichidelor şi gravitației zero.

Cercetătorii au mai descoperit şi o activitate imunitară hiperactivă, considerată a fi rezultatul mediul radical diferit al spaţiului.

Studiul Gemenilor (en) vine să ajute NASA în înțelegerea a ceea ce se întâmplă cu corpul uman în spaţiu, dincolo de studiile anterioare a astronauților din cadrul misiunilor obișnuite de şase luni  a Staţiei Internaţionale.

Zece grupuri de cercetători, inclusiv echipa lui Manson, au analizat o mare varietate de informații despre sănătatea gemenilor Kelly, inclusiv cum bacteriile intestinale, oasele şi sistemul imunitar ar putea fi afectate în cazul aflării sau traiului în afara planetei.

Misiunea de un an lui Kelly, este o piatră de temelie științifică la misiunea planificată de trei ani pe Marte (en), a spus NASA.

Vedeţi şi: Marte este mult mai toxic pentru viaţă decât am gândit anterior

Cercetarea modului în care corpul uman se adaptează la imponderabilitatea, izolarea, radiația şi stresul de la zborul spațial de lungă durată, este necesară înainte ca astronauții să fie trimiși în călătorii, ce va tripla timpul petrecut de ei în spațiu mai înainte.