NASAs tvillingeundersøgelse, skelsættende forskning til en eventuel Mars-mission

En NASA-undersøgelse af en amerikansk astronaut, der tilbragte et år i rummet, mens hans tvillingebror forblev på Jorden, giver værdifuld indsigt i virkningerne af langvarig rumflyvning på menneskekroppen, en nøgle til planlægning af en fremtidig bemandet mission til Mars, sagde forskere torsdag.

Den amerikanske astronaut Scott Kelly tilbragte et år på den internationale rumstation, mens hans identiske tvilling Mark Kelly, også en tidligere NASA-astronaut, blev på jorden.

Forskerne, der udførte "NASA Twins Study", fandt ud af, at de fleste af ændringerne i Scotts krop i løbet af hans tid i rummet vendte tilbage til det normale inden for måneder efter hans tilbagevenden til Jorden - selvom ikke alle.

Fundene, offentliggjort i tidsskriftet Videnskab , var opmuntrende for videnskabsmænd og ingeniører, der forestillede sig interplanetariske rejser, såsom en eventuel tur til Mars, en mission, der kunne vare to til tre år.

"Tvillingundersøgelsen er den mest omfattende gennemgang af menneskekroppens reaktion på rumflyvning nogensinde, " sagde Dr. Susan Bailey fra Colorado State University.

Dr. Steven Platts, stedfortrædende chefforsker for NASAs Human Research Program, sagde, at det vil "vejlede fremtidig biomedicinsk rumforskning og give os mulighed for at få en sikrere rejse til og fra Mars."

Brug af Mark som baseline, 84 forskere ved 12 universiteter dokumenterede det molekylære, kognitive og fysiologiske effekter af Scotts år i rummet.

Scott, en 50-årig veteran fra to US Space Shuttle-missioner, brugte 340 dage i træk på ISS - fra den 27. marts, 2015 til 1. marts 2016.

Han blev overvåget før flyvning og efter flyvning og under sin tid på ISS. Blod, urin- og afføringsprøver blev sendt tilbage til Jorden på genforsyningskar.

På samme tid, videnskabsmænd overvågede Mark – en veteran selv fra fire rumfærge-missioner – på Jorden som det, de kaldte en "genetisk matchet jordkontrol."

'Kvalme, svimmel'

Bailey sagde, at det unikke ved at bruge tvillinger var, at forskerne kunne "tilskrive enhver form for forskel, som vi så i rumflyvning, til rumflyvning.

"Det var ikke på grund af nogen genetiske forskelle, " hun sagde.

Dr. Michael Snyder fra Stanford University sagde, at der er "tusinder af gen- og molekylære ændringer, der opstår, når nogen går i rummet."

"Stort set alle dem vendte tilbage til det normale (i Scott) efter seks måneder, " sagde Snyder. "Det er betryggende at vide, at når du kommer tilbage, vil tingene stort set være tilbage til det samme."

Scott Kelly sagde, at han var ekstremt træt efter at komme tilbage fra ISS og tilskrev det mest til tilpasningen til tyngdekraften.

"Jeg følte, at jeg havde influenza, " han sagde.

"Jeg var kvalme. Jeg var svimmel, " han sagde, og led af led- og muskelsmerter og udslæt.

Dr. Stuart Lee fra NASAs Johnson Space Center sagde, at der blev taget målinger af tykkelsen i både Scott og Mark af halspulsårens væg, som kan være en forudsigelse for hjertekarsygdomme eller risiko for slagtilfælde.

"Vores vigtigste resultater i Scott var, at halspulsårens væg blev tykkere tidligt i flyvningen og forblev det under hele missionen, " sagde Lee.

Mark havde ikke nogen sådan fortykkelse.

Fortykkelse af halspulsårens væg er tidligere blevet observeret hos astronauter.

Så har vægttab på grund af dårligere ernæring i rummet og mangel på motion.

Scott mistede syv procent af sin kropsmasse i løbet af sin tid på ISS, mens Mark fik omkring fire procent i løbet af undersøgelsen.

I en test, både Scott og Mark fik en influenzavaccination. Det gav et lignende immunrespons.

Tvillingerne udførte også et batteri af kognitive tests før, under og efter flyvningen og fandt ud af, at Scotts kognitive præstation faldt efter flyvningen med hensyn til hastighed og nøjagtighed.

Telomer længde

Chris Mason, en genetiker hos Weill Cornell Medicine, set på, hvordan det unikke miljø i rummet påvirker generne.

"Vi katalogiserede grundlæggende, hvad der er landskabet for alle disse gener, der er gået op og ned på forskellige stadier under missionen, " sagde Mason.

"Vi så, at langt de fleste, over 90 procent af alle disse ændringer, alle vendte tilbage til baseline og vendte tilbage til Jorden, " sagde Mason.

Noget af det mest interessante forskning blev udført af Baileys team ved Colorado State University, som så på telomerer, enderne af kromosomerne, der typisk forkortes, når folk bliver ældre.

Telomerer betragtes som en biomarkør for aldring eller sundhedsrisici fra hjerte-kar-sygdomme eller kræft.

Baileys hold evaluerede Scott og Marks telomerlængder før flyvningen og fandt ud af, at de var meget ens.

Det, der overraskede hendes hold, var, at Scott oplevede en "specifik forlængelse af telomerer" under sin tid på ISS.

Bailey advarede om, at opdagelsen "ikke rigtig kan ses som ungdommens kilde, og at folk kan forvente at leve længere, fordi de er i rummet."

Hun sagde, at der var et "meget hurtigt fald" i telomerlængden ved Scotts tilbagevenden til Jorden, og at han også oplevede noget uforklarligt telomertab.

Bailey sagde, at hendes team ikke har fundet på en årsag til telomerens forlængelse, men har set på, om den højere strålingseksponering i rummet, betændelse eller stress kan være årsagen.

© 2019 AFP