Mensen die ruimtemissies plannen en uitvoeren, hebben er altijd genoeg van om ons te vertellen hoe moeilijk het is om dingen in de ruimte te doen.
Ons volgende grote doel is om mensen naar Mars te krijgen en daar een kolonie te stichten. Er zijn een groot aantal technische en technische hindernissen die overwonnen moeten worden, maar we denken dat we het kunnen.
Maar de keerzijde van de medaille zijn de fysiologische hindernissen die overwonnen moeten worden. Die kunnen veel uitdagender blijken te zijn. De tweelingstudie van NASA staat klaar om een enorme hoeveelheid gegevens toe te voegen aan onze groeiende hoeveelheid kennis over de effecten van ruimtevaart op mensen.
De astronaut-tweeling Scott en Mark Kelly vormen de basis van NASA's onderzoek. Scott bracht een jaar door in de ruimte en keerde op 1 maart 2016 terug naar de aarde, na 340 dagen aan boord van het ISS te hebben doorgebracht. Mark, zelf een gepensioneerde astronaut, bleef tijdens Scotts jaar in de ruimte op aarde en vormde een basis voor het bestuderen van de effecten op het menselijk lichaam van zo'n lange periode weg van de aarde.
In februari 2016 heeft NASA voorlopige resultaten van de studie vrijgegeven. Nu is het team dat de resultaten van de tweelingstudie bestudeert, begonnen met het integreren van de gegevens. De manier waarop ze dit doen, onderscheidt het van andere onderzoeken.
'Niemand heeft ooit zo diep naar een menselijk onderwerp gekeken en ze in dit detail geprofileerd.' - Tejaswini Mishra, Ph.D., Stanford University School of Medicine.
Meestal worden individuele studies min of meer één voor één vrijgegeven aan de desbetreffende tijdschriften. Maar in het tweelingonderzoek zullen de gegevens worden geïntegreerd en samengevat voordat individuele artikelen over afzonderlijke thema's worden gepubliceerd. Het idee is dat, samen genomen, hun impact op ons begrip van langere tijd in de ruimte veel groter zal zijn.
"Het mooie van deze studie is dat wanneer je rijke datasets van fysiologische, neuro-gedragsmatige en moleculaire informatie integreert, je verbanden kunt leggen en patronen kunt zien", zegt Tejaswini Mishra, Ph.D., research fellow aan de Stanford University School of Medicine, de geïntegreerde database, het vastleggen van resultaten en het zoeken naar correlaties. “Niemand heeft ooit zo diep naar een menselijk onderwerp gekeken en ze in dit detail geprofileerd. De meeste onderzoekers combineren misschien twee tot drie soorten gegevens, maar deze studie is een van de weinige die veel verschillende soorten gegevens en een ongekende hoeveelheid informatie verzamelt. ”
'Elk onderzoek binnen het onderzoek is een aanvulling op het andere.' - Brinda Rana, Ph.D., U van C, San Diego School of Medicine
Mike Snyder, Ph.D, is het hoofd van een team van mensen bij Stanford dat zal werken om de gegevens te synthetiseren. Er zijn grofweg drie stappen in het totale proces:
- Individuele onderzoekers op het gebied van cognitie, biochemie en immunologie zullen hun gegevens analyseren en samenstellen en hun resultaten delen met het Stanford-team.
- Het Stanford-team zal die resultaten vervolgens verder integreren in grotere datasets.
- Die grotere datasets worden vervolgens beoordeeld en geanalyseerd om de eerste bevindingen te bevestigen en te wijzigen.
"Er zijn veel primeurs met deze studie en dat maakt het spannend", zegt Brinda Rana, Ph.D., universitair hoofddocent psychiatrie, University of California San Diego School of Medicine. 'Een vergelijkende studie met een tweeling in de ruimte en een op aarde is nog nooit eerder gedaan. Elk onderzoek binnen het onderzoek is een aanvulling op het andere. '
NASA vergelijkt de tweelingstudie en de nieuwe geïntegreerde methode om alle resultaten te behandelen met het uitvoeren van een symfonie. Elke studie is als een instrument en in plaats van dat ze een solo spelen, worden ze toegevoegd aan een groter geheel. Het team van Stanford is als de dirigent. Als je ooit naar een orkest hebt geluisterd, weet je hoe krachtig dat kan zijn.
"De menselijke systemen in het lichaam zijn allemaal met elkaar verweven en daarom moeten we de gegevens op een holistische manier bekijken", zegt Scott M. Smith, Ph.D., NASA-manager voor voedings biochemie in het Johnson Space Center. Hij voert biochemische profielen uit op astronauten en zijn onderzoek is gericht op specifieke metabolieten, eindproducten van verschillende biologische routes en processen.
'Het is een uitgebreidere manier om onderzoek te doen.' - Chris Mason, Ph.D., universitair hoofddocent, Afdeling Fysiologie en Biofysica Weill Cornell Medicine
Chris Mason Ph.D. bij Weill Cornell Medicine zei: “Zowel het universum als het menselijk lichaam zijn gecompliceerde systemen en we bestuderen iets moeilijks om te zien. Het is alsof je een nieuwe zaklamp hebt die de voorheen donkere versnellingen van moleculaire interacties verlicht. Het is een uitgebreidere manier om onderzoek te doen. '
Wetenschappers die bij de tweelingstudie betrokken zijn, zijn heel duidelijk enthousiast over deze nieuwe aanpak. Tweelingastronauten hebben is een buitengewone kans en zal ons begrip van ruimtevaart over de menselijke fysiologie enorm vergroten.
"Het lijdt geen twijfel dat de lessen van het integreren van onze gegevens van onschatbare waarde zullen zijn", zegt Emmanuel Mignot, M.D., Ph.D., directeur van Center for Sleep Science and Medicine, Stanford University School of Medicine. Hij bestudeert het immuunsysteem en is enthousiast om specifieke immuuncellenpopulaties te bestuderen, omdat veel van de andere immuunstudies zich alleen op algemene factoren richten.
Een samenvatting van de vroege resultaten zou begin 2018 of mogelijk eind 2017 moeten zijn. Binnenkort volgen individuele artikelen over meer gedetailleerde thema's.
