NASA sendte en tvilling til rummet for at studere natur versus pleje - og begyndte at få resultater

NASA-astronaut Scott Kelly tilbragte for nylig et år i rummet, mens hans identiske tvillingebror Mark (selv tidligere NASA-astronaut) blev på Jorden. Missionen var en del af et vigtigt sundhedseksperiment, ser på, hvordan det at være i rummet påvirker vores kroppe. Mens dataene stadig studeres omhyggeligt, NASA frigav for nylig nogle spændende foreløbige resultater.

Kelly blev opsendt ombord på den russiske Soyuz Rocket den 27. marts 2015, sammen med de russiske kosmonauter Genaldy Padalka og Mikhail Kornienko (med Kelly på den etårige mission). Før, under og efter de 340 dage, han tilbragte ombord på den internationale rumstation, en stor mængde biologiske prøver blev indsamlet fra både Scott og Mark. Ved at se på molekylære ændringer mellem de identiske tvillinger, der blev adskilt ved opsendelsen, NASA håber at kaste lys over, hvordan visse proteiner og bakterier i kroppen påvirkes af naturen eller nærer ved at udnytte de ekstreme miljømæssige forskelle mellem at leve på Jorden eller i rummet.

Rumorganisationer over hele verden har et fælles mål om at tage mennesker til Mars. Missioner til Mars vil involvere besætninger, der tilbringer omkring tre år væk fra Jordens tyngdekraft, tager omkring seks måneder at rejse til Mars i mikrogravity, efterfulgt af mere end et år på Mars overflade, lever og arbejder i omkring en tredjedel af tyngdekraften, vi oplever på Jorden. Dette er før planeterne genjusterer, og det er tid til den seks måneder lange hjemrejse. For at kunne gennemføre denne rejse sikkert, der skal udvikles effektive modforanstaltninger til de potentielle påvirkninger af det ekstreme miljø i rummet på menneskekroppen.

Tidligere missioner til den internationale rumstation har identificeret mange af virkningerne af mikrotyngdekraft på menneskets fysiologi. Muskler, især dem, der hjælper med at støtte kroppens holdning mod tyngdekraften, spild væk, knogler bliver mindre tætte, øget tryk i kraniet fører til synsnedsættelser og mængden af ​​blod i kroppen reduceres. Som om det ikke var nok, hjertet bliver også mindre, da det lettere kan pumpe blod til hjernen, og kosmisk stråling kan føre til øget kræftrisiko.

For at modvirke alt dette, astronauter på den internationale rumstation gennemfører et stringent træningsprogram (ca. to timer dagligt), ledsaget af en nøje planlagt kost.

Molekylær tilpasning til rumflyvning

NASA Twins Study bruger det relativt nye område omik - studiet af et stort antal systemer i menneskekroppen på molekylært niveau. De første fund involverede telomerer - ofte beskrevet som "cellens tikkende ur". Telomerer er DNA-sekvenser i enden af ​​kromosomerne - beskytter dem mod nedbrydning. Når vi bliver ældre, telomererne bliver kortere og kortere.

Undersøgelsen viste, at telomerer i hvide blodlegemer bliver længere i rummet. Dette blev potentielt antaget at skyldes det øgede træningsregime og den strenge diæt, som Scott fulgte, men måske kunne Einsteins tidsudvidelseseffekt spille en rolle i, at astronauternes telomerer tilsyneladende ældes langsommere. På trods af dette, markører for betændelse i blodet steg i rummet og efter landing tilbage på jorden, som kunne være forårsaget af den fysiske belastning, der blev påført Scotts krop under re-entry og landing.

Nogle ændringer i DNA blev også set i Scotts genekspression. Denne opdagelse kan hjælpe med at identificere specifikke gener, der er følsomme over for miljøstress, så vi kan hjælpe med at beskytte dem. Under anden halvdel af Scotts mission, knogledannelsen reduceres også, som er mere almindeligt set ved osteoporose.

Astronauter bliver nødt til at nå Mars og være i stand til at udføre fysiske og kognitive opgaver for at overleve i månedsvis i det delvise tyngdekraftsmiljø på Mars-overfladen. De bliver nødt til at konstruere det levested, de vil leve i, udføre systemvedligeholdelse og udføre videnskabelig forskning. Ved at forstå, hvordan mikrogravitation påvirker astronauternes DNA, medicin og andre modforanstaltninger kan udvikles for at forhindre disse ændringer og sikre, at astronauter forbliver sunde.

Selvfølgelig, det handler ikke kun om at udforske solsystemet. Mange af de globale rumorganisationer har til formål at studere, hvordan rummet påvirker den menneskelige krop for at forbedre sundhedsinterventioner for patienter på Jorden. Efterhånden som brugen af ​​omics udvikler sig, det kan føre til personlig sundhedspleje.

Ved at bruge disse teknikker til at analysere blodprøver taget på hospitaler, eller endda i lægeoperationer, det kan en dag være tilfældet, at læger kan forudsige, om en patient kan udvikle en bestemt sygdom, og ordinere forebyggende medicin for at reducere sandsynligheden for, at patienten bliver syg i første omgang. Fund fra NASAs Twin Study kunne, derfor, hjælpe os med at leve længere og sundere på jorden.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.