I 1996 skjedde noe bemerkelsesverdig på NASA. Tvillingbrødrene Mark og Scott Kelly ble akseptert i NASA; Marker som en skyttelpilot, og Scott inn i tekniske operasjoner på bakken, i det minste i utgangspunktet. Etter hvert ble begge brødrene astronauter. De er de eneste søsknene som begge har vært i verdensrommet.
Enten det var forsettlig eller ikke, å ha tvillingbrødre ga NASA en viktig mulighet. De kunne bruke den ene tvillingen som kontrollgruppe, og sende den andre på et langvarig oppdrag ut i verdensrommet. Det gjorde at NASA kunne utføre viktig forskning på effektene av romfart på menneskekroppen.
I mars 2016 kom Scott Kelly tilbake fra et år langt (340 dager) oppdrag ombord på den internasjonale romstasjonen, mens broren Mark ble på jorden. Det ble tatt genetiske prøver fra hver bror før og etter Scotts tid ombord i ISS. Nå har NASA gitt ut de foreløpige resultatene av denne enestående muligheten.
NASAs humanforskningsprogram gjorde undersøkelsen, og resultatene ble gitt ut på Investigator's Workshop uken 23. januar. Temaet for den workshopen var A New Dawn: Enabling Human Space Exploration. Selv om studiene pågår, er disse første resultatene interessante.
Mike Snyder, som er den integrerte Omics-etterforskeren, rapporterte om sine funn. Han fant et endret nivå av lipider i Scott, fly-tvillingen, som indikerer betennelse. Han fant også økt 3-indolepropionic (IPA) i Mark, den bakkede tvillingen. IPA er en potensiell antioksidantbehandling i hjernen, og hjelper også til å opprettholde normale insulinnivåer, for å stabilisere blodsukkeret etter måltider.
Telomerer og Telomerase er en del av kromosomsystemet i menneskekroppen. Susan Bailey rapporterte at for Scott, fly-tvillingen, økte lengden på hans hvite blodcelle-telomerer mens han var i verdensrommet. Vanligvis reduseres de etter hvert som en person eldes. En gang på jorden begynte de å forkorte seg igjen.
Telomerase, et enzym som reparerer telomerer, økte hos begge brødrene i november, noe som kan ha sammenheng med en stressende familiebegivenhet på den tiden.
Mathias Basner studerer kognitiv ytelse i romfart, spesielt forskjellen i kognisjon mellom et 12-måneders oppdrag og et seks-måneders oppdrag. Selv om han fant en svak reduksjon i hastighet og nøyaktighet etter oppdraget, fant han ingen reell forskjell i erkjennelse mellom oppdrag fra 6 måneder til 12 måneder.
Scott Smiths undersøkelse av biokjemi viste en nedgang i bentetthet i løpet av andre halvdel av Scotts oppdrag. Scott hadde også økt nivåer av en biokjemisk markør for betennelse når han kom tilbake til jorden.
Fred Turek rapporterte foreløpige resultater av sin undersøkelse av bakteriene i GI (mikrobiom) som hjelper fordøyelsen. Det var mange forskjeller i tvillingenes biomer, men det var forventet på grunn av deres forskjellige dietter og miljøer. Det var interessante forskjeller i Scotts biome mellom tid i rom og tid på bakken. Forholdet mellom to dominerende bakteriegrupper forskjøvet seg i løpet av flytiden, sammenlignet med bakketiden hans.
Emmanuel Mignot undersøkte forandringer i kroppene til begge tvillingene før og etter at en influensavaksine ble gitt. Begge tvillingene viste økte nivåer av T-celle reseptorer etter vaksinen, som var den forventede immunresponsen.
Chris Mason utfører Genome Sequencing på DNA og RNA som er inne i tvillingenees hvite blodlegemer med sin undersøkelse. RNA-sekvensering viste at over 200 000 RNA-molekyler ble uttrykt forskjellig mellom tvillingene. Frimurer vil se nærmere for å se om et “romgen” kunne ha blitt aktivert mens Scott var i verdensrommet.
Andy Feinberg studerer hvordan miljøet regulerer genuttrykket vårt, som er kjent som epigenomics. Scotts hvite blodlegeme-DNA viste reduserte nivåer av kjemisk modifikasjon mens han var på flukt, og en tilbakevending til normal en gang tilbake på jorden. Det samme nivået i Mark (den bakkede tvillingen) økte midtveis i studien, men kom deretter tilbake til det normale. Det var variabilitet mellom tvillingene, kalt epigenetisk støy. Denne støyen var høyere i Scott under romflukten, og gikk tilbake til basisnivåene en gang tilbake på jorden. Dette kan indikere at noen gener er mer følsomme for det skiftende miljøet i romfart enn andre.
Det kreves mye mer forskning for å virkelig forstå disse resultatene. Når de er sett på i koordinering med andre fysiologiske, psykologiske og teknologiske undersøkelser, vil bildet bli tydeligere. Senere i 2017 vil det være en felles publisering av ytterligere resultater, samt individuelle forskningsartikler.
NASAs mål er å gjøre romfarten tryggere for astronauter, og å gjøre oppdrag mer effektive og effektive. Med alle snakk om oppdrag til Mars det neste tiåret, kommer disse resultatene til det perfekte tidspunktet.
