Vuonna 1996 NASA: ssa tapahtui jotain merkittävää. Kaksosveljet Mark ja Scott Kelly hyväksyttiin NASAan; Merkitse sukkulalentolentäjäksi, ja Scott osaksi teknisiä operaatioita kentällä ainakin aluksi. Lopulta molemmista veljistä tuli astronautteja. He ovat ainoat sisarukset, jotka ovat molemmat olleet avaruudessa.
Oli se tarkoituksellista vai ei, kaksosveljien saaminen antoi NASA: lle tärkeän mahdollisuuden. He voisivat käyttää yhtä kaksoset ohjausryhmänä ja lähettää toisen pitkitetyllä matkalla avaruuteen. Se antoi NASA: lle mahdollisuuden tehdä tärkeitä tutkimuksia avaruusmatkojen vaikutuksista ihmiskehoon.
Maaliskuussa 2016 Scott Kelly palasi vuoden mittaisesta (340 päivää) tehtävästä kansainväliselle avaruusasemalle, kun hänen veljensä Mark pysyi maapallolla. Geneettiset näytteet otettiin jokaiselta veljeltä ennen Scottin aikaa ISS: llä ja sen jälkeen. NASA NASA on julkaissut alustavan tuloksen tästä ennennäkemättömästä mahdollisuudesta.
NASA: n ihmistutkimusohjelma suoritti tutkimuksen, ja tulokset julkaistiin heidän tutkijansa työpajassa viikolla 23. tammikuuta. Tuon työpajan teema oli Uusi kynnyksellä: Mahdollisuus tutkia ihmisten avaruustutkimusta. Vaikka tutkimukset ovat käynnissä, nämä alustavat tulokset ovat mielenkiintoisia.
Mike Snyder, joka on integroidun Omics-tutkija, kertoi havainnoistaan. Hän löysi muuttuneen lipiditason Scottista, lento-kaksosesta, mikä viittaa tulehdukseen. Hän löysi myös lisääntynyttä 3-indolepropionista (IPA) Markussa, maa-kaksosessa. IPA on aivojen mahdollinen antioksidanttihoito, ja se auttaa myös ylläpitämään normaalia insuliinitasoa vakauttamaan verensokeria aterian jälkeen.
Telomeerit ja telomeraasi ovat osa ihmisen kehon kromosomaalista järjestelmää. Susan Bailey kertoi, että Scottin, lento-kaksosen, kohdalla hänen valkosolujen telomeerien pituus kasvoi avaruudessa ollessaan. Tyypillisesti ne vähenevät ihmisen ikääntyessä. Kerran maan päällä he alkoivat lyhentyä uudelleen.
Telomerase, entsyymi, joka korjaa telomeerejä, lisääntyi molemmissa veljeissä marraskuussa, mikä voi liittyä tuolloin stressaavaan perhetapahtumaan.
Mathias Basner opiskelee kognitiivista suorituskykyä avaruuslennoissa, etenkin kognitioeroja 12 kuukauden ja kuuden kuukauden tehtävissä. Vaikka hän havaitsi jonkin verran nopeuden ja tarkkuuden heikkenemisen operaation jälkeen, hän ei löytänyt todellista eroa kognitiossa 6 kuukauden ja 12 kuukauden tehtävien välillä.
Scott Smithin biokemian tutkimukset osoittivat luun tiheyden laskun Scottin tehtävän jälkipuoliskolla. Scottilla oli myös kohonnut tulehduksen biokemiallisen merkinnän taso palattuaan Maahan.
Fred Turek kertoi alustavat tulokset tutkimuksistaan ruoansulatuksen helpottamiseksi GI (mikrobiome) -bakteereissa. Kaksosten biomeissa oli monia eroja, mutta sen odotettiin heidän erilaisista ruokavalioistaan ja ympäristöstään johtuen. Scottin biomissa oli mielenkiintoisia eroja hänen avaruudessa ja maassaan tekemän ajan välillä. Kahden hallitsevan bakteeriryhmän välinen suhde muuttui hänen lentoaikanaan verrattuna maa-aikaansa.
Emmanuel Mignot tutki muutoksia molempien kaksosten ruumiissa ennen ja jälkeen influenssarokotuksen. Molemmilla kaksosilla esiintyi lisääntyneitä T-solureseptoreitasoja rokotteen jälkeen, mikä oli odotettu immuunivaste.
Chris Mason suorittaa geenisekvenssin DNA: n ja RNA: n kanssa kaksosten valkosoluissa tutkimuksensa avulla. RNA-sekvensointi osoitti, että yli 200 000 RNA-molekyyliä ilmennettiin eri tavalla kaksosien välillä. Mason tarkastelee lähemmin nähdäksesi olisiko “avaruusgeeni” voitu aktivoida Scottin ollessa avaruudessa.
Andy Feinberg tutkii, kuinka ympäristö säätelee geeniekspressiomme, joka tunnetaan nimellä epigeomika. Scottin valkosolu-DNA osoitti vähentyneitä kemiallisia modifikaatioita lennon aikana ja palasi normaaliksi heti takaisin maan päälle. Sama taso Markissa (maa-kaksos) nousi tutkimuksen puolivälissä, mutta palasi sitten normaaliksi. Kaksosten välillä oli vaihtelua, jota kutsuttiin epigeneettiseksi kohinaksi. Tämä melu oli korkeampi Scottissa hänen avaruuslennon aikana ja palasi perustasolle heti takaisin maan päälle. Tämä voisi viitata siihen, että jotkut geenit ovat herkempiä avaruuslennon muuttuvalle ympäristölle kuin toiset.
Tulosten ymmärtämiseksi tarvitaan paljon enemmän tutkimusta. Kun heitä tarkastellaan yhdessä muiden fysiologisten, psykologisten ja teknologisten tutkimusten kanssa, kuva tulee selkeämmäksi. Myöhemmin vuonna 2017 julkaistaan jatkotuloksia sekä erillisiä tutkimuspapereita.
NASA: n tavoitteena on tehdä avaruusmatkailusta turvallisempaa astronautteille ja tehdä tehtävistä entistä tehokkaampia. Kun puhutaan seuraavan vuosikymmenen marsseista, nämä tulokset saapuvat täydelliseen aikaan.
