W 1996 roku wydarzyło się coś niezwykłego w NASA. Bracia bliźniacy Mark i Scott Kelly zostali przyjęci do NASA; Oznacz jako pilot wahadłowca, a Scott do operacji technicznych na ziemi, przynajmniej początkowo. W końcu obaj bracia zostali astronautami. Są jedynym rodzeństwem, które przebywało w kosmosie.
Niezależnie od tego, czy było to celowe, czy nie, posiadanie braci bliźniaków dało NASA ważną szansę. Mogliby użyć jednego bliźniaka jako grupy kontrolnej, a drugiego wysłać na dłuższą misję w kosmos. To pozwoliło NASA przeprowadzić ważne badania nad wpływem podróży kosmicznych na ludzkie ciało.
W marcu 2016 roku Scott Kelly wrócił z rocznej (340 dni) misji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, podczas gdy jego brat Mark pozostał na Ziemi. Próbki genetyczne pobrano od każdego brata przed i po czasie Scotta na pokładzie ISS. Teraz NASA opublikowała wstępne wyniki tej bezprecedensowej okazji.
Badanie przeprowadzone przez NASA Human Research Program, a wyniki zostały opublikowane w warsztacie badacza w tygodniu 23 stycznia. Tematem tych warsztatów było Nowy świt: umożliwienie eksploracji kosmosu przez ludzi. Chociaż badania są w toku, te wstępne wyniki są interesujące.
Mike Snyder, który jest śledczym ds. Zintegrowanej omiki, poinformował o swoich odkryciach. Znalazł zmieniony poziom lipidów u Scotta, latającego bliźniaka, co wskazuje na stan zapalny. Stwierdził także zwiększoną 3-indolepropionię (IPA) u Marka, bliźniaka naziemnego. IPA jest potencjalnym lekiem przeciwutleniającym w mózgu, a także pomaga utrzymać prawidłowy poziom insuliny, stabilizując poziom cukru we krwi po posiłkach.
Telomery i telomerazy są częścią układu chromosomalnego w ludzkim ciele. Susan Bailey poinformowała, że w przypadku Scotta, bliźniaka lotu, długość telomerów jego białych krwinek wzrosła w przestrzeni kosmicznej. Zazwyczaj zmniejszają się one wraz z wiekiem. Na Ziemi zaczęli znów skracać się.
Telomeraza, enzym naprawiający telomery, wzrosła u obu braci w listopadzie, co mogło być związane ze stresującym wydarzeniem rodzinnym w tym czasie.
Mathias Basner bada wydajność poznawczą w kosmosie, szczególnie różnicę w poznaniu między 12-miesięczną misją a 6-miesięczną misją. Chociaż po misji odkrył niewielki spadek prędkości i dokładności, nie znalazł żadnej rzeczywistej różnicy w poznaniu między misjami trwającymi 6 miesięcy i 12 miesięcy.
Badanie Scotta Smitha dotyczące biochemii wykazało spadek gęstości kości podczas drugiej połowy misji Scotta. Scott miał także podwyższone poziomy markera biochemicznego zapalenia po powrocie na Ziemię.
Fred Turek poinformował o wstępnych wynikach badań bakterii w przewodzie pokarmowym (mikrobiomie), które pomagają w trawieniu. Było wiele różnic w biomach bliźniaków, ale oczekiwano tego ze względu na ich odmienną dietę i środowisko. Były interesujące różnice w biomie Scotta między jego czasem w kosmosie a czasem na ziemi. Stosunek między dwiema dominującymi grupami bakteryjnymi zmienił się podczas jego lotu w porównaniu do czasu na ziemi.
Emmanuel Mignot badał zmiany w ciałach obu bliźniaków przed i po podaniu szczepionki przeciw grypie. Oba bliźniaki wykazały zwiększone poziomy receptorów komórek T po szczepionce, co było oczekiwaną odpowiedzią immunologiczną.
Chris Mason wykonuje sekwencjonowanie genomu na DNA i RNA zawartym w białych krwinkach bliźniaków. Sekwencjonowanie RNA wykazało, że ponad 200 000 cząsteczek RNA ulegało różnej ekspresji między bliźniakami. Mason przyjrzy się bliżej, aby sprawdzić, czy „kosmiczny gen” mógł zostać aktywowany, gdy Scott był w kosmosie.
Andy Feinberg bada, w jaki sposób środowisko reguluje naszą ekspresję genów, co jest znane jako epigenomika. DNA białych krwinek Scotta wykazało obniżony poziom modyfikacji chemicznych podczas lotu i powrót do normy po powrocie na Ziemię. Ten sam poziom u Marka (bliźniak naziemny) wzrósł w połowie badania, ale potem wrócił do normy. Między bliźniakami występowała zmienność, zwana hałasem epigenetycznym. Ten hałas był wyższy u Scotta podczas jego lotów kosmicznych i powrócił do poziomów podstawowych po powrocie na Ziemię. Może to wskazywać, że niektóre geny są bardziej wrażliwe na zmieniające się środowisko lotów kosmicznych niż inne.
Aby naprawdę zrozumieć te wyniki, potrzeba znacznie więcej badań. Gdy spojrzymy na nie w koordynacji z innymi badaniami fizjologicznymi, psychologicznymi i technologicznymi, obraz stanie się wyraźniejszy. Później w 2017 r. Zostanie opublikowana wspólna publikacja dalszych wyników, a także poszczególnych prac badawczych.
Celem NASA jest uczynienie podróży kosmicznych bezpieczniejszym dla astronautów oraz zwiększenie skuteczności i wydajności misji. Po całej rozmowie o misjach na Marsa w następnej dekadzie wyniki te docierają w idealnym momencie.
