Dodano: 13 marzec 2018r.

Testy NASA na bliźniakach. Rok na orbicie zmienił DNA astroanuty

NASA od kilku lat prowadzi badania na bliźniakach, by ustalić, jak zachowa się ciało człowieka podczas długiego przebywania w przestrzeni kosmicznej. W tym celu jeden z bliźniaków został wysłany na blisko rok w przestrzeń kosmiczną, a drugi w tym czasie pozostawał na Ziemi. Okazało się, że zmieniło się DNA bliźniaka przebywającego na orbicie.

 

Człowiek lata w kosmos od ponad pół wieku, ale wciąż niewiele nam wiadomo, jak nasze ciała zachowają się podczas długiego pobytu w przestrzeni kosmicznej. Kiedy dwa lata temu Scott Kelly wrócił na Ziemię po 340-dniowym pobycie na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), był o 2 centymetry wyższy. Uległa zmianie także jego masa ciała, bakterie jelitowe były zupełnie inne, jego telomery się wydłużyły i – zgodnie z ostatnimi ustaleniami naukowców z NASA – zmieniło się także jego DNA.

Projekt NASA rozpoczął się w 2015 roku. W badania zaangażowano dwóch astronautów – braci bliźniaków Scotta i Marka Kelly. Jeden z braci – Scott został wysłany na ISS, podczas gdy drugi został na Ziemi. Testy NASA na bliźniakach wyglądały tak, że przez rok bracia byli regularnie poddawani tym samym badaniom medycznym. To dało NASA szansę porównania wyników Scotta, który przez rok przebywał w przestrzeni kosmicznej, z wynikami Marka, który jest jego genetyczną kopią, ale przez ten rok przebywał w swoim naturalnym środowisku, czyli na Ziemi.

Po powrocie na Ziemię Scott miał ogromne problemy. „Czułem ciągły ból, sztywność, byłem cały opuchnięty. Miałem problemy z wstaniem z krzesła” – mówił w rozmowie z BBC.

Podczas dostosowywania się na powrót do warunków panujących na Ziemi, astronauta w pierwszym okresie doświadczył chorób skóry, nieustannych nudności i zawrotów głowy. Cierpiał też na zaburzenia snu. Badania wykazały ubytek masy kostnej i mięśniowej oraz wzrost ciśnienia krwi. Scott miał także problemy ze wzrokiem.

Ale według ostatnio opublikowanych wyników badań, zmianie uległ także genom astronauty. Oświadczenie NASA sugeruje, że stres fizyczny i psychiczny, któremu został poddany Scott Kelly na orbicie, mógł aktywować setki „kosmicznych genów”, które zmieniły układ odpornościowy astronauty, procesy tworzenia kości, wzrok oraz inne procesy zachodzące w organizmie.

Z czasem, im dłużej Scott przebywał na Ziemi, jego wzrost powrócił do wcześniejszego – był on wynikiem długiego przebywania w środowisku mikrograwitacji. Telomery – końcowy fragment chromosomu, którego funkcją jest zabezpieczenie go przed uszkodzeniem podczas kopiowania, także wróciły do wcześniejszych parametrów, ale około 7 procent kodu genetycznego astronauty pozostało zmienione i ta zmiana może być trwała.

Jak ocenia NASA, jest to wynik stresu związanego z podróżami kosmicznymi, które mogą powodować zmiany w szlakach biologicznych komórek. „Takie działania mogą spowodować łączenie się molekuł, takich jak tłuszcz lub białko, w inny sposób, degradację komórkową, a także mogą włączać i wyłączać geny, które zmieniają funkcje komórkowe” – czytamy w oświadczeniu NASA.

Fot. NASA

Zmiany zaszły w genach kontrolujących funkcje związane z odpowiedzią układu odpornościowego, procesem tworzenia kości, naprawy DNA oraz reakcją na utrzymujące się niedotlenienie organizmu. Stan taki trwa już dwa lata po powrocie astronauty z orbity.

– Często, gdy ciało napotyka coś obcego, aktywuje się reakcja odpornościowa. Ciało uważa, że ​​istnieje powód do obrony. Wiemy, że istnieją aspekty przebywania w przestrzeni kosmicznej, które nie są przyjemnym doświadczeniem, a to jest molekularna manifestacja ciała reagującego na ten stres – powiedział profesor Christopher Mason z Weill Cornell Medical College, który kieruje badaniami bliźniaków.

Zrozumienie, dlaczego i jak te „kosmiczne geny” zostały aktywowane, będzie miało kluczowe znaczenie dla planowania dłuższych misji kosmicznych. Na horyzoncie przecież misja na Marsa i warto wiedzieć, z czym przyszli kosmiczni pielgrzymi będą się zmagać.

W analizę wyników kosmicznych testów NASA na bliźniakach zaangażowanych jest ponad 200 naukowców w całych Stanach Zjednoczonych. Kompleksowe wyniki tych badań zostaną opublikowane pod koniec tego roku.

 

Źródło: Business InsiderLiveScienceBBCNASA, fot. NASA