1996 hände något anmärkningsvärt på NASA. Tvillingbröderna Mark och Scott Kelly accepterades i NASA; Markera som en skyttelpilot och Scott till tekniska operationer på marken, åtminstone initialt. Så småningom blev båda bröderna astronauter. De är de enda syskon som båda har varit i rymden.
Oavsett om det var avsiktligt eller inte, att ha tvillingbröder gav NASA en viktig möjlighet. De kunde använda en tvilling som kontrollgrupp och skicka den andra på ett långvarigt uppdrag ut i rymden. Det gjorde det möjligt för NASA att genomföra viktig forskning om effekterna av rymdresor på människokroppen.
I mars 2016 återvände Scott Kelly från ett år långt (340 dagar) uppdrag ombord på den internationella rymdstationen, medan hans bror Mark stannade på jorden. Genetiska prover togs från varje bror före och efter Scotts tid ombord på ISS. Nu har NASA släppt de preliminära resultaten av denna enastående möjlighet.
NASA: s humanforskningsprogram gjorde studien, och resultaten släpptes på deras undersökningsverkstad veckan 23 januari. Temat för den workshopen var En ny gryning: möjliggör mänsklig rymdutforskning. Även om studierna pågår är dessa initiala resultat intressanta.
Mike Snyder, som är den integrerade Omics-utredaren, rapporterade sina resultat. Han hittade en förändrad nivå av lipider i Scott, flyget tvilling, vilket indikerar inflammation. Han fann också ökad 3-indolepropionic (IPA) i Mark, marken tvilling. IPA är en potentiell terapeutisk hjärnantioxidant och hjälper också till att upprätthålla normala insulinnivåer för att stabilisera blodsockret efter måltiderna.
Telomerer och Telomeras är en del av kromosomsystemet i människokroppen. Susan Bailey rapporterade att för Scott, flygtvätten, ökade längden på hans vita blodkroppars telomerer medan han var i rymden. Vanligtvis minskar de när en person åldras. En gång på jorden började de förkortas igen.
Telomeras, ett enzym som reparerar telomerer, ökade hos båda bröderna i november, vilket kan vara relaterat till en stressande familjehändelse vid den tiden.
Mathias Basner studerar kognitiv prestanda i rymdflyg, särskilt skillnaden i kognition mellan ett 12-månaders uppdrag och ett sex-månaders uppdrag. Även om han hittade en liten minskning i hastighet och noggrannhet efter uppdraget, fann han ingen verklig skillnad i kognition mellan 6 och 12 månaders uppdrag.
Scott Smiths undersökning av biokemi visade en minskning i bentäthet under andra hälften av Scotts uppdrag. Scott hade också ökade nivåer av en biokemisk markör för inflammation när han återvände till jorden.
Fred Turek rapporterade preliminära resultat av sin utredning av bakterierna i GI (mikrobiom) som hjälper matsmältningen. Det var många skillnader i tvillingarnas biome, men det förväntades på grund av deras olika dieter och miljöer. Det fanns intressanta skillnader i Scotts biome mellan hans tid i rymden och hans tid på marken. Förhållandet mellan två dominerande bakteriegrupper skiftades under hans flygtid jämfört med hans marktid.
Emmanuel Mignot undersökte förändringar i kropparna hos båda tvillingarna före och efter ett influensavaccin. Båda tvillingarna visade ökade nivåer av T-cellreceptorer efter vaccinet, vilket var det förväntade immunsvaret.
Chris Mason utför genomsekvenser på DNA och RNA som finns i tvillingarnas vita blodkroppar med sin undersökning. RNA-sekvensering visade att över 200 000 RNA-molekyler uttrycktes olika mellan tvillingarna. Mason kommer att titta närmare för att se om en "rymdgen" kunde ha aktiverats medan Scott var i rymden.
Andy Feinberg studerar hur miljön reglerar vårt genuttryck, som kallas epigenomics. Scotts vita blodkropps-DNA visade minskade nivåer av kemisk modifiering under flykt och en återgång till det normala en gång tillbaka på jorden. Samma nivå hos Mark (marken tvilling) ökade halvvägs genom studien, men återvände sedan till det normala. Det fanns variation mellan tvillingarna, kallad epigenetiskt brus. Detta buller var högre i Scott under hans rymdflyg och återvände till baslinjenivåer en gång tillbaka på jorden. Detta kan indikera att vissa gener är mer känsliga för rymdflygens föränderliga miljö än andra.
Det krävs mycket mer forskning för att verkligen förstå dessa resultat. När de har tittat på i samordning med andra fysiologiska, psykologiska och tekniska undersökningar kommer bilden att bli tydligare. Senare under 2017 kommer det att finnas en gemensam publikation av ytterligare resultat, såväl som enskilda forskningshandlingar.
NASAs mål är att göra rymdresor säkrare för astronauter och att göra uppdrag mer effektiva och effektiva. Med allt tal om uppdrag till Mars under det kommande decenniet kommer dessa resultat till den perfekta tiden.
