I 1996 skete der noget bemærkelsesværdigt på NASA. Tvillingbrødrene Mark og Scott Kelly blev accepteret i NASA; Marker som en shuttle-pilot, og Scott ind i tekniske operationer på jorden, i det mindste oprindeligt. Til sidst blev begge brødre astronauter. De er de eneste søskende, der begge har været i rummet.
Uanset om det var forsætligt eller ej, at have tvillingebrødre gav NASA en vigtig mulighed. De kunne bruge den ene tvilling som kontrolgruppe og sende den anden på en langvarig mission ud i rummet. Dette gjorde det muligt for NASA at udføre vigtig undersøgelse af virkningerne af rumrejser på den menneskelige krop.
I marts 2016 vendte Scott Kelly tilbage fra en års lang (340 dage) mission ombord på den internationale rumstation, mens hans bror Mark blev på Jorden. Der blev taget genetiske prøver fra hver bror før og efter Scotts tid ombord på ISS. Nu har NASA frigivet de foreløbige resultater af denne hidtil uset mulighed.
NASAs Human Research Program gennemførte undersøgelsen, og resultaterne blev frigivet på deres Undersøgelsesværksted i ugen den 23. januar. Temaet for denne workshop var En ny daggry: Aktivering af menneskelig pladsundersøgelse. Selvom undersøgelserne er i gang, er disse indledende resultater interessante.
Mike Snyder, der er den integrerede Omics-efterforsker, rapporterede om sine fund. Han fandt et ændret niveau af lipider i Scott, flyvningstvilling, hvilket indikerer betændelse. Han fandt også øget 3-indolepropionic (IPA) i Mark, den jorden tvilling. IPA er en potentiel terapeutisk hjerneantioxidant og hjælper også med at opretholde normale insulinniveauer for at stabilisere blodsukkeret efter måltider.
Telomerer og Telomerase er en del af det kromosomale system i den menneskelige krop. Susan Bailey rapporterede, at for Scott, flyvningstvillingen, blev længden af hans hvide blodlegemes telomerer steget, mens han var i rummet. Typisk falder de, når en person ældes. En gang på Jorden begyndte de at forkorte igen.
Telomerase, et enzym, der reparerer telomerer, steg hos begge brødre i november, hvilket kunne være relateret til en stressende familiebegivenhed på det tidspunkt.
Mathias Basner studerer kognitiv præstation i rumfart, især forskellen i kognition mellem en 12-måneders mission og en seks-måneders mission. Selvom han fandt et lille fald i hastighed og nøjagtighed efter missionen, fandt han ingen reel forskel i kognition mellem 6-måneders og 12-måneders missioner.
Scott Smiths undersøgelse af biokemi viste et fald i knogletæthed i anden halvdel af Scotts mission. Scott havde også øget niveauer af en biokemisk markør for betændelse, når han vendte tilbage til Jorden.
Fred Turek rapporterede foreløbige resultater af sin undersøgelse af bakterierne i GI (mikrobiom) kanalen, der hjælper fordøjelsen. Der var mange forskelle i tvillingernes biomer, men det var forventet på grund af deres forskellige diæter og miljøer. Der var interessante forskelle i Scotts biome mellem hans tid i rummet og hans tid på jorden. Forholdet mellem to dominerende bakteriegrupper skiftede i løbet af hans flyvetid sammenlignet med hans jordtid.
Emmanuel Mignot undersøgte ændringer i ligene på begge tvillinger før og efter at der blev givet en influenzavaccine. Begge tvillinger viste forøgede niveauer af T-cellereceptorer efter vaccinen, hvilket var det forventede immunrespons.
Chris Mason udfører genomsekventering på DNA og RNA indeholdt i tvillingernes hvide blodlegemer med sin undersøgelse. RNA-sekventering viste, at over 200.000 RNA-molekyler blev udtrykt forskelligt mellem tvillingerne. Mason vil se nærmere på for at se, om et “rumgen” kunne have været aktiveret, mens Scott var i rummet.
Andy Feinberg studerer, hvordan miljøet regulerer vores genekspression, der er kendt som epigenomics. Scott's hvide blodlegeme-DNA viste nedsatte niveauer af kemisk modifikation under flygtning og en tilbagevenden til det normale, engang tilbage på Jorden. Det samme niveau i Mark (den jorden tvilling) steg midtvejs gennem undersøgelsen, men vendte derefter tilbage til det normale. Der var variation mellem tvillingerne, kaldet epigenetisk støj. Denne støj var højere i Scott under hans rumflyvning og vendte tilbage til baseline niveauer en gang tilbage på Jorden. Dette kan indikere, at nogle gener er mere følsomme over for det rumskift, der ændrer sig, end andre.
Der kræves meget mere forskning for virkelig at forstå disse resultater. Når de er blevet set på i koordinering med andre fysiologiske, psykologiske og teknologiske undersøgelser, vil billedet blive klarere. Senere i 2017 vil der være en fælles offentliggørelse af yderligere resultater såvel som individuelle forskningsartikler.
NASAs mål er at gøre rumrejser mere sikre for astronauter og at gøre missioner mere effektive og effektive. Med al tale om missioner til Mars i det næste årti kommer disse resultater til det perfekte tidspunkt.
