Nel 1996, qualcosa di straordinario è successo alla NASA. I fratelli gemelli Mark e Scott Kelly furono ammessi alla NASA; Segna come pilota della navetta e Scott inizia le operazioni tecniche sul campo, almeno inizialmente. Alla fine, entrambi i fratelli diventarono astronauti. Sono gli unici fratelli ad essere stati entrambi nello spazio.
Che fosse intenzionale o no, avere fratelli gemelli offrì alla NASA un'importante opportunità. Potevano usare un gemello come gruppo di controllo e inviare l'altro in una missione prolungata nello spazio. Ciò ha permesso alla NASA di svolgere importanti ricerche sugli effetti dei viaggi nello spazio sul corpo umano.
Nel marzo 2016, Scott Kelly è tornato da una missione di un anno (340 giorni) a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, mentre suo fratello Mark è rimasto sulla Terra. Campioni genetici sono stati prelevati da ciascun fratello prima e dopo il tempo di Scott a bordo della ISS. Ora, la NASA ha rilasciato i risultati preliminari di questa opportunità senza precedenti.
Il programma di ricerca umana della NASA ha condotto lo studio e i risultati sono stati resi noti durante il seminario per gli investigatori nella settimana del 23 gennaio. Il tema di quel seminario era Una nuova alba: abilitazione dell'esplorazione dello spazio umano. Sebbene gli studi siano in corso, questi risultati iniziali sono interessanti.
Mike Snyder, che è l'investigatore di Integrated Omics, ha riferito le sue scoperte. Ha trovato un livello alterato di lipidi in Scott, il gemello di volo, che indica un'infiammazione. Ha anche riscontrato un aumento del 3-indolepropionico (IPA) in Mark, il gemello di terra. L'IPA è un potenziale antiossidante del cervello terapeutico e aiuta anche a mantenere normali livelli di insulina, per stabilizzare lo zucchero nel sangue dopo i pasti.
I telomeri e la telomerasi fanno parte del sistema cromosomico nel corpo umano. Susan Bailey ha riferito che per Scott, il gemello di volo, la lunghezza dei suoi telomeri dei globuli bianchi è aumentata mentre si trovava nello spazio. In genere, diminuiscono con l'invecchiamento di una persona. Una volta sulla Terra, hanno iniziato ad accorciare di nuovo.
La telomerasi, un enzima che ripara i telomeri, è aumentata in entrambi i fratelli a novembre, il che potrebbe essere correlato a un evento familiare stressante in quel momento.
Mathias Basner sta studiando le prestazioni cognitive in Spaceflight, in particolare la differenza di cognizione tra una missione di 12 mesi e una missione di sei mesi. Sebbene abbia riscontrato una leggera diminuzione della velocità e della precisione dopo la missione, non ha riscontrato alcuna reale differenza nella conoscenza tra le missioni di 6 mesi e 12 mesi.
L'indagine di Scott Smith sulla biochimica ha mostrato una diminuzione della densità ossea durante la seconda metà della missione di Scott. Scott aveva anche aumentato i livelli di un marker biochimico per l'infiammazione una volta tornato sulla Terra.
Fred Turek ha riportato i risultati preliminari della sua indagine sui batteri nel tratto gastrointestinale (microbioma) che aiutano la digestione. C'erano molte differenze nei biomi dei gemelli, ma ciò era previsto a causa delle loro diverse diete e ambienti. C'erano interessanti differenze nel bioma di Scott tra il suo tempo nello spazio e il suo tempo a terra. Il rapporto tra due gruppi batterici dominanti si è spostato durante il suo tempo di volo rispetto al suo tempo di terra.
Emmanuel Mignot ha studiato i cambiamenti nei corpi di entrambi i gemelli prima e dopo il vaccino antinfluenzale. Entrambi i gemelli hanno mostrato livelli aumentati di recettori delle cellule T dopo il vaccino, che era la risposta immunitaria attesa.
Chris Mason sta eseguendo il sequenziamento del genoma sul DNA e sull'RNA contenuti nei globuli bianchi dei gemelli durante le sue indagini. Il sequenziamento dell'RNA ha mostrato che oltre 200.000 molecole di RNA erano espresse in modo diverso tra i gemelli. Mason guarderà più da vicino per vedere se un "gene spaziale" avrebbe potuto essere attivato mentre Scott era nello spazio.
Andy Feinberg studia come l'ambiente regola la nostra espressione genica, che è conosciuta come epigenomica. Il DNA dei globuli bianchi di Scott ha mostrato livelli ridotti di modificazioni chimiche durante il volo e un ritorno alla normalità una volta tornato sulla Terra. Lo stesso livello in Mark (il gemello di terra) è aumentato a metà dello studio, ma poi è tornato alla normalità. C'era variabilità tra i gemelli, chiamato rumore epigenetico. Questo rumore era più alto a Scott durante il suo volo spaziale, e tornò ai livelli di base una volta tornato sulla Terra. Ciò potrebbe indicare che alcuni geni sono più sensibili al cambiamento dell'ambiente del volo spaziale rispetto ad altri.
Sono necessarie molte più ricerche per comprendere veramente questi risultati. Una volta esaminati in coordinazione con altre indagini fisiologiche, psicologiche e tecnologiche, il quadro diventerà più chiaro. Più avanti nel 2017, ci sarà una pubblicazione congiunta di ulteriori risultati, nonché singoli documenti di ricerca.
L'obiettivo della NASA è rendere i viaggi nello spazio più sicuri per gli astronauti e rendere le missioni più efficaci ed efficienti. Con tutti i discorsi sulle missioni su Marte nel prossimo decennio, questi risultati stanno arrivando al momento perfetto.
