(Noot van de redacteur: dit verhaal is bijgewerkt op 15 maart om 13:15 uur E.T. Hier is een bijgewerkt artikel over de fouten van WordsSideKick.com bij het rapporteren van dit onderzoek.)
Scott en Mark Kelly zijn identieke tweelingbroers - tenminste, totdat Scott een jaar in de ruimte woonde.
Toen Scott Kelly twee jaar geleden terugkeerde naar de aarde na een reis van 340 dagen aan boord van het International Space Station (ISS), was hij 2 centimeter langer dan hij was geweest toen hij vertrok. Zijn lichaamsgewicht was afgenomen, zijn darmbacteriën waren totaal anders en - volgens voorlopige bevindingen van NASA-onderzoekers - was zijn genexpressie aanzienlijk veranderd. (Interessant is dat Scott Kelly sindsdien teruggekrompen is tot zijn aanvankelijke presfaceflight-hoogte.)
Een nieuwe verklaring van NASA suggereert dat de fysieke en mentale stress van Scott Kelly's jaar in een baan om de aarde mogelijk honderden "ruimtegenen" heeft geactiveerd die het immuunsysteem, de botvorming, het gezichtsvermogen en andere lichamelijke processen van de astronaut hebben veranderd. Terwijl de meeste van deze genetische veranderingen weer normaal werden na de terugkeer van Scott Kelly naar de aarde, bleef ongeveer 7 procent van de genexpressie van de astronaut veranderd - en dat kan permanent zo blijven.
De veranderingen worden 'vermoedelijk veroorzaakt door de spanningen van de ruimtevaart, die veranderingen in de biologische routes van een cel kunnen veroorzaken', aldus de NASA-verklaring. "Dergelijke acties kunnen de assemblage van nieuwe moleculen, zoals een vet of eiwit, cellulaire afbraak veroorzaken, en kunnen genen aan- en uitzetten, waardoor de cellulaire functie verandert."
Twee broers
Scott bracht bijna een jaar aan boord van het ISS door als onderdeel van een uniek NASA-project genaamd de Twins Study, dat tot doel heeft de langetermijneffecten van ruimtevaart op het menselijk lichaam en de geest te onthullen. In maart 2015 vloog hij naar het ISS om te beginnen met wat de langste ruimtemissie zou worden die een astronaut ooit heeft volbracht. De meeste astronauten blijven zes maanden aan boord van het ISS. Scott Kelly bleef 340 dagen in een baan om de aarde.
Ondertussen bleef Scott Kelly's identieke tweelingbroer Mark (een gepensioneerde astronaut zelf) op aarde als controlepersoon. De Kelly-broers zijn de enige tweelingastronauten in de geschiedenis, zei NASA. Omdat identieke tweelingen worden geboren met identiek DNA - de genetische code die cellen vertelt wanneer en hoe ze moeten werken - maakten de Kellys ideale onderwerpen voor vergelijking voor en na.
Onderzoekers testten beide Kelly-broers voor, tijdens en na het jaar van Scott in de ruimte om specifieke veranderingen in de fysieke en mentale gezondheid van de astronauten in kaart te brengen. De meeste fysieke veranderingen van Scott - inclusief zijn hoogte van 2 inch - bleken tijdelijke reacties te zijn op de lage-zwaartekracht, zuurstofarme omgeving van de ruimte, zei NASA.
Genen die betrokken zijn bij botvorming, zuurstofgebrek, immuunsysteemreacties en DNA-reparatie bleven echter getransformeerd na de terugkeer van Scott Kelly naar de aarde, meldde NASA. De reden hierachter kan een gecompliceerde reactie zijn op een ongebruikelijke vorm van stress: de stress van de ruimte.
"Vaak, wanneer het lichaam iets vreemds tegenkomt, wordt een immuunrespons geactiveerd," vertelde Christopher Mason, een Twins Study-onderzoeker en een universitair hoofddocent aan het Weill Cornell Medical College, aan Business Insider. 'Het lichaam denkt dat er een reden is om zichzelf te verdedigen. We weten dat er aspecten zijn in de ruimte die geen prettige ervaring zijn, en dit is de moleculaire manifestatie van het lichaam dat reageert op die stress.'
Begrijpen waarom en hoe deze "ruimtegenen" worden geactiveerd, is cruciaal voor het plannen van langer bemande ruimtemissies. Zoals NASA het ziet, is Scott Kelly's jaar in de ruimte een belangrijke 'opstap naar een driejarige missie naar Mars'.
Meer dan 200 onderzoekers in 30 staten helpen de verschillende testresultaten van de Kelly-broers te analyseren, op zoek naar door de ruimte veroorzaakte veranderingen in Scott Kelly's cognitie, metabolisme, microbioom en vele andere fysiologische processen. NASA zal de uitgebreide bevindingen van deze tests later dit jaar in een enkele studie publiceren.
Noot van de redacteur: dit verhaal werd gecorrigeerd om op te merken dat de genexpressie van Scott Kelly met 7 procent in de ruimte veranderde, in plaats van zijn genetische code.
