В 1996 году в НАСА произошло нечто замечательное. Братья-близнецы Марк и Скотт Келли были приняты в НАСА; Отметьте как пилот шаттла, и Скотт приступит к техническим операциям на земле, по крайней мере, на начальном этапе. В конце концов оба брата стали космонавтами. Они единственные братья и сестры, которые оба были в космосе.
Было ли это преднамеренным или нет, наличие братьев-близнецов дало НАСА важную возможность. Они могли бы использовать одного близнеца в качестве контрольной группы и отправить другого в длительную миссию в космос. Это позволило НАСА провести важные исследования воздействия космических путешествий на организм человека.
В марте 2016 года Скотт Келли вернулся с годичной (340 дней) миссии на борту Международной космической станции, а его брат Марк остался на Земле. Генетические образцы были взяты у каждого брата до и после времени Скотта на борту МКС. Теперь НАСА опубликовало предварительные результаты этой беспрецедентной возможности.
Программа NASA Human Research Program провела исследование, и результаты были опубликованы на семинаре их исследователей 23 января. Тема этого семинара была Новый рассвет: Включение исследования космоса человеком. Хотя исследования продолжаются, эти начальные результаты интересны.
Майк Снайдер, который является исследователем Integrated Omics, сообщил о своих выводах. Он обнаружил измененный уровень липидов у Скотта, близнеца полета, который указывает на воспаление. Он также обнаружил повышенный уровень 3-индолпропиона (IPA) у Марка, наземного близнеца. IPA является потенциальным антиоксидантом для мозга, а также помогает поддерживать нормальный уровень инсулина для стабилизации уровня сахара в крови после еды.
Теломеры и теломеразы являются частью хромосомной системы в организме человека. Сьюзен Бейли сообщила, что для Скотта, летающего близнеца, длина его теломер белых кровяных телец увеличилась в космосе. Как правило, они уменьшаются с возрастом человека. Оказавшись на Земле, они снова начали сокращаться.
Теломераза, фермент, который восстанавливает теломеры, увеличилась у обоих братьев в ноябре, что может быть связано со стрессовым семейным событием в то время.
Матиас Баснер изучает когнитивные способности в космическом полете, особенно разницу в познании между 12-месячной и шестимесячной миссиями. Хотя он обнаружил небольшое снижение скорости и точности после выполнения миссии, он не обнаружил реальной разницы в познании между 6- и 12-месячными миссиями.
Исследование Скотта Смита в области биохимии показало снижение плотности костей во второй половине миссии Скотта. Скотт также увеличил уровень биохимического маркера воспаления, когда вернулся на Землю.
Фред Турек сообщил о предварительных результатах своего исследования бактерий в желудочно-кишечном тракте, которые помогают пищеварению. Было много различий в биомах близнецов, но это ожидалось из-за их различных диет и окружающей среды. В биоме Скотта были интересные различия между временем в космосе и временем на земле. Соотношение между двумя доминирующими бактериальными группами изменилось во время его полета по сравнению с его временем на земле.
Эммануэль Миньо исследовал изменения в теле обоих близнецов до и после вакцинации против гриппа. Оба близнеца показали повышенный уровень T-клеточных рецепторов после вакцины, что было ожидаемым иммунным ответом.
Крис Мейсон проводит секвенирование генома на ДНК и РНК, содержащихся в белых кровяных клетках близнецов, в ходе своего расследования. Секвенирование РНК показало, что более 200 000 молекул РНК экспрессировались по-разному между близнецами. Мейсон посмотрит поближе, чтобы увидеть, мог ли «космический ген» быть активирован, пока Скотт находился в космосе.
Энди Файнберг изучает, как окружающая среда регулирует экспрессию наших генов, известную как эпигеномика. ДНК белых клеток крови Скотта показала снижение уровня химической модификации во время полета и возвращение к нормальной жизни после возвращения на Землю. Тот же уровень у Марка (земляного близнеца) увеличился в середине исследования, но затем вернулся к норме. Между близнецами существовала изменчивость, называемая эпигенетическим шумом. Этот шум был выше у Скотта во время его космического полета, и однажды вернулся на Землю. Это может указывать на то, что некоторые гены более чувствительны к изменяющейся среде космического полета, чем другие.
Чтобы действительно понять эти результаты, требуется гораздо больше исследований. Как только они будут рассмотрены в координации с другими физиологическими, психологическими и технологическими исследованиями, картина станет более ясной. Позднее в 2017 году будет опубликована совместная публикация дополнительных результатов, а также отдельных исследовательских работ.
Цель НАСА - сделать космические путешествия более безопасными для космонавтов, а также сделать миссии более эффективными и действенными. Со всеми разговорами о миссиях на Марс в следующем десятилетии, эти результаты приходят в идеальное время.
