V roce 1996 se v NASA stalo něco pozoruhodného. Dvojčata Mark a Scott Kelly byli přijati do NASA; Označte se jako pilot raketoplánu a Scott do technických operací na zemi, alespoň zpočátku. Nakonec se oba bratři stali astronauty. Jsou jedinými sourozenci, kteří byli oba ve vesmíru.
Ať už to bylo úmyslné, nebo ne, mít dvojčata dal NASA důležitou příležitost. Mohli použít jedno dvojče jako kontrolní skupinu a druhé vyslat na dlouhou misi do vesmíru. To NASA umožnilo provádět důležitý výzkum účinků kosmického cestování na lidské tělo.
V březnu 2016 se Scott Kelly vrátil z roční (340 dnů) mise na palubu Mezinárodní vesmírné stanice, zatímco jeho bratr Mark zůstal na Zemi. Genetické vzorky byly odebrány od každého bratra před a po Scottově čase na palubě ISS. NASA nyní zveřejnila předběžné výsledky této bezprecedentní příležitosti.
Studii provedl lidský výzkumný program NASA a výsledky byly zveřejněny na jejich workshopu pro vyšetřovatele v týdnu 23. ledna. Tématem tohoto workshopu bylo Nový úsvit: Umožnění průzkumu lidského prostoru. Přestože studie probíhají, jsou tyto počáteční výsledky zajímavé.
Mike Snyder, který je vyšetřovatelem integrovaného Omics, informoval o svých zjištěních. Ve Scottovi, dvojčeti letu, našel pozměněnou hladinu lipidů, což naznačuje zánět. Zjistil také zvýšené 3-indolepropionické (IPA) v Markovi, zemi dvojčete. IPA je potenciální terapeutický antioxidant mozku a také pomáhá udržovat normální hladiny inzulínu a stabilizovat hladinu cukru v krvi po jídle.
Telomery a telomeráza jsou součástí chromozomálního systému v lidském těle. Susan Baileyová oznámila, že pro Scotta, dvojče letu, se délka telomerů bílých krvinek v prostoru zvýšila. Obvykle se snižují s věkem člověka. Jakmile na Zemi, začali se znovu zkracovat.
Telomeráza, enzym, který opravuje telomery, se v listopadu zvýšila u obou bratrů, což mohlo být v té době spojeno se stresující rodinnou událostí.
Mathias Basner studuje kognitivní výkon ve vesmírném letu, zejména rozdíl v poznání mezi 12měsíční a šestiměsíční misí. Ačkoli po misi zjistil mírné snížení rychlosti a přesnosti, nenašel žádný skutečný rozdíl v poznání mezi 6 měsíčními a 12měsíčními misemi.
Výzkum Scott Smith v biochemii ukázal pokles hustoty kostí během druhé poloviny Scottovy mise. Po návratu na Zemi měl Scott také zvýšené hladiny biochemického markeru zánětu.
Fred Turek oznámil předběžné výsledky svého zkoumání bakterií v gastrointestinálním traktu, které pomáhají trávení. V biologii dvojčat bylo mnoho rozdílů, ale to se očekávalo kvůli jejich rozdílné stravě a prostředí. Ve Scottově biomě byly zajímavé rozdíly mezi jeho časem v prostoru a jeho časem na zemi. Poměr mezi dvěma dominantními bakteriálními skupinami se během letu změnil ve srovnání s jeho pozemním časem.
Emmanuel Mignot zkoumal změny v tělech obou dvojčat před a po podání vakcíny proti chřipce. Obě dvojčata vykazovala po vakcinaci zvýšené hladiny receptorů T-buněk, což byla očekávaná imunitní odpověď.
Chris Mason provádí vyšetřování genomu na DNA a RNA obsažené v bílých krvinek dvojčat. Sekvenování RNA ukázalo, že mezi dvojčaty bylo odlišně exprimováno více než 200 000 molekul RNA. Mason se podívá blíže, aby zjistil, zda by „vesmírný gen“ mohl být aktivován, zatímco Scott byl ve vesmíru.
Andy Feinberg studuje, jak prostředí reguluje naši genovou expresi, která je známá jako epigenomika. Scottova DNA bílých krvinek vykázala během letu snížené hladiny chemické modifikace a jednou zpět na Zemi návrat k normálnímu stavu. Stejná úroveň v Markovi (pozemní dvojče) se v polovině studie zvýšila, ale pak se vrátila k normálu. Mezi dvojčaty byla variabilita, zvaná epigenetický šum. Tento hluk byl ve Scottovi během jeho kosmického letu vyšší a po návratu na Zemi se vrátil na základní úroveň. To by mohlo naznačovat, že některé geny jsou citlivější na měnící se prostředí vesmírného letu než jiné.
Pro skutečné porozumění těmto výsledkům je zapotřebí mnohem více výzkumu. Jakmile se na ně podívá v koordinaci s jinými fyziologickými, psychologickými a technologickými zkoumáními, obraz bude jasnější. Později v roce 2017 bude vydána společná publikace dalších výsledků i jednotlivých výzkumných prací.
Cílem NASA je zajistit bezpečnější vesmírné cestování pro astronauty a zefektivnit a zefektivnit mise. Se všemi rozhovory o misích na Mars v příštím desetiletí se tyto výsledky blíží v pravý čas.
