(Toimittajan huomautus: Tämä tarina päivitettiin 15. maaliskuuta kello 13:15. Tässä on päivitetty artikkeli Live Science -yrityksen virheistä tutkimuksen ilmoittamisessa.)
Scott ja Mark Kelly ovat identtisiä kaksoisveljiä - ainakin he olivat, kunnes Scott vietti vuoden avaruudessa.
Kun Scott Kelly palasi Maahan 340 päivän matkan jälkeen kansainväliselle avaruusasemalle (ISS) kaksi vuotta sitten, hän oli 2 tuumaa korkeampi kuin hän olisi ollut poistuessaan. Hänen kehonsa massa oli vähentynyt, suolen bakteerit olivat täysin erilaisia ja NASAn tutkijoiden alustavien havaintojen mukaan hänen geeniekspressio oli muuttunut huomattavasti. (Mielenkiintoista, että Scott Kelly on sittemmin kutistunut takaisin alkuperäiseen esilentokorkeuteensa.)
Uusi NASA: n lausunto ehdottaa, että Scott Kellyn kiertoradalla tapahtuneen vuoden fyysiset ja henkiset stressit ovat saattaneet aktivoida satoja "avaruusgeenejä", jotka muuttivat astronautin immuunijärjestelmää, luunmuodostusta, näköä ja muita kehon prosesseja. Vaikka suurin osa näistä geneettisistä muutoksista palautui normaaliksi Scott Kellyn paluun jälkeen Maahan, noin 7 prosenttia astronautin geeniekspressiosta pysyi muuttuneena - ja se voi pysyä sillä tavalla pysyvästi.
Muutosten "ajatellaan johtuvan avaruusmatkojen aiheuttamista stressistä, jotka voivat aiheuttaa muutoksia solun biologisissa reiteissä", NASA totesi. "Tällaiset toimet voivat laukaista uusien molekyylien, kuten rasvan tai proteiinin, kokoonpanon, solujen hajoamisen ja voivat kytkeä geenit päälle ja pois päältä, jotka muuttavat solun toimintaa."
Kaksi veljeä
Scott vietti melkein vuoden ajan ISS: ssä osana ainutlaatuista NASA-projektia, nimeltään Twins Study, jonka tarkoituksena on paljastaa avaruusmatkojen pitkäaikaiset vaikutukset ihmiskehoon ja mieleen. Maaliskuussa 2015 hän pakeni ISS: n kanssa aloittaakseen siitä, mistä tulee pisin pisin avaruusoperaatio, jonka kaikki astronautit ovat koskaan suorittaneet. Suurin osa astronauteista pysyy ISS: llä kuusi kuukautta kerrallaan. Scott Kelly pysyi kiertoradalla 340 päivää.
Samaan aikaan Scott Kellyn identtinen kaksoisveli, Mark (itse eläkkeellä oleva astronautti), pysyi maapallolla ohjausobjektina. Kelly-veljet ovat historian ainoat kaksois-astronautit, NASA sanoi. Koska identtiset kaksoset ovat syntyneet identtisellä DNA: lla - geenikoodilla, joka kertoo soluille, milloin ja miten työskennellä -, Kellys teki ihanteelliset kohteet ennen ja jälkeen vertailua.
Tutkijat testasivat molempia Kelly-veljiä ennen Scottin vuotta, sen aikana ja sen jälkeen avaruudessa kartoittaakseen astronauttien fyysisen ja mielenterveyden erityiset muutokset. Suurin osa Scottin fyysisistä muutoksista - mukaan lukien hänen 2 tuuman korkeuden lisäys - osoittautui väliaikaiseksi vasteeksi avaruuden matalapainoiselle, vähän happea sisältävälle ympäristölle, NASA sanoi.
Niin luiden muodostumiseen, hapen puuttumiseen, immuunijärjestelmän vasteisiin ja DNA: n korjaukseen osallistuvat geenit pysyivät muuttuneina myös Scott Kellyn paluun jälkeen maan päälle, NASA raportoi. Syynä tähän voi olla monimutkainen reaktio epätavallisen tyyppiseen stressiin: tilan stressiin.
"Usein, kun keho kohtaa jotain vieraita, immuunivaste aktivoituu", Christopher Mason, Twins Study-tutkija ja apulaisprofessori Weill Cornell Medical Collegessa, kertoi Business Insider -yritykselle. "Keho uskoo, että on syytä puolustaa itseään. Tiedämme, että avaruudessa olemisessa on joitain näkökohtia, jotka eivät ole miellyttäviä kokemuksia, ja tämä on kehon molekyylin ilmentymä, joka vastaa tähän stressiin."
Ymmärtäminen, miksi ja miten nämä "avaruusgeenit" aktivoituvat, on ratkaisevan tärkeää pidempien miehitettyjen avaruusoperaatioiden suunnittelussa. NASA näkee sen, että Scott Kellyn avaruusvuosi on merkittävä "askel kolmen vuoden Marsiin tehtävään".
Yli 200 tutkijaa 30 osavaltiossa auttavat analysoimaan Kellyn veljien erilaisia testituloksia etsiessään avaruuden aiheuttamia muutoksia Scott Kellyn kognitiossa, aineenvaihdunnassa, mikrobiomissa ja monissa muissa fysiologisissa prosesseissa. NASA julkaisee näiden testien kattavat tulokset yhdessä tutkimuksessa myöhemmin tänä vuonna.
Toimittajan huomautus: Tämä tarina korjattiin huomaamaan, että Scott Kellyn geeniekspressio muuttui 7 prosentilla avaruudessa, eikä hänen geneettisen koodinsa.
