I fratelli Mark Kelly e Scott Kelly hanno partecipato allo studio storico sui gemelli della NASA. NASA Ti sei mai chiesto cosa succede esattamente al corpo umano quando è sospeso nello spazio per un lungo periodo di tempo? Basato solo sulle produzioni di Hollywood, gli uomini e le donne che navigano nella galassia sembrano stare sempre bene quando tornano sulla Terra, ma gli astronauti sono davvero così fortunati? La NASA si è prefissata la missione di scoprire, e i risultati potrebbero sorprenderti.
In un nuovo studio fondamentale sul DNA appena pubblicato il 12 aprile, Numero 2019 della rivista Science, ricercatori di John Hopkins, Stanford e altre istituzioni rivelano che dopo un anno nello spazio, l'astronauta Scott Kelly non ha avuto grandi differenze a lungo termine nel suo epigenoma (a.k.a. la registrazione dei cambiamenti chimici nel DNA) rispetto a quello del fratello gemello, Mark Kelly, candidato al Senato dell'Arizona, che rimase saldamente piantato sulla Terra. (Mark è il marito dell'ex deputata Gabby Giffords che è stata colpita a bruciapelo durante una riunione costituente tenutasi all'aperto a Casas Adobes, Arizona.)
Mentre gli scienziati dietro lo studio affermano che le implicazioni del loro lavoro non sono ancora del tutto chiare, sembra che ulteriori ricerche sui genomi degli astronauti nello spazio potrebbero aiutare a prevedere per quali tipi di problemi di salute unici potrebbero essere a rischio.
"Lo studio sui gemelli è stato un passo importante verso la comprensione dell'epigenetica e dell'espressione genica nel volo spaziale umano, "J.D. Polk, FARE, dirigente sanitario e medico, sede della NASA, detto in un comunicato. "Ciò ha contribuito a informare la necessità di una medicina personalizzata e il suo ruolo nel mantenere sani gli astronauti durante l'esplorazione dello spazio profondo, mentre la NASA va avanti verso la Luna e viaggia verso Marte".
Ecco come mettere il tuo corpo nello spazio:ti espone ai dannosi raggi ultravioletti, radiazione, cibo ed esercizio fisico limitati, gravità inferiore, cicli di sonno disturbati e un numero imprecisato di altri potenziali pericoli. E mentre gli scienziati hanno passato decenni a studiare gli effetti dei viaggi spaziali sugli astronauti, la maggior parte di questi uomini e donne ha viaggiato in missioni che durano al massimo sei mesi. Per viaggiare da qualche parte, come dire, Marte, le missioni devono essere molto più lunghe, e gli scienziati affermano che è fondamentale comprendere gli effetti che queste missioni super estese hanno sul corpo umano.
"Questa è l'alba della genomica umana nello spazio, "Andrea Feinberg, M.D., l'illustre professore di medicina di Bloomberg, L'ingegneria biomedica e la salute mentale della Johns Hopkins University ha dichiarato in una nota. "Abbiamo sviluppato i metodi per fare questi tipi di studi genomici umani, e dovremmo fare più ricerche per trarre conclusioni su ciò che accade agli umani nello spazio".
Quando gli scienziati parlano di cambiamenti epigenetici, si riferiscono a modifiche chimiche del DNA. Queste minuscole alterazioni possono avere un impatto importante sulla salute di una persona influenzando il modo in cui i geni vengono espressi, ma non influenzano il codice genetico stesso. Potenziali problemi sorgono quando i cambiamenti epigenetici si verificano nel momento o nel luogo sbagliato e, a loro volta, causano l'attivazione o la disattivazione di determinati geni nel momento e nel luogo inappropriati.
Uno dei principali vantaggi di questa nuova ricerca è il fatto che studia gemelli identici che hanno naturalmente materiale genetico identico. Ma mentre i soggetti dello studio offrono uno sguardo raro e unico sul potenziale dei cambiamenti genetici a lungo termine nello spazio, i ricercatori sono pronti ad ammettere che la piccola dimensione del campione significa che sono essenziali più test. "Dato che abbiamo solo due persone nel nostro studio, non possiamo dire che questi cambiamenti siano dovuti al viaggio nello spazio stesso, " Feinberg ha detto. "Abbiamo bisogno di più studi sugli astronauti per trarre tali conclusioni".
La metodologia dello studio prevedeva la raccolta di campioni di sangue, dati fisiologici e misurazioni cognitive di ciascun gemello Kelly in vari punti in un periodo di 27 mesi, prima, durante e dopo la missione spaziale di un anno di Scott. Se ti stai chiedendo come nel mondo (o nell'universo) i campioni di Scott abbiano raggiunto gli scienziati dallo spazio, sono stati trasportati tramite un razzo (sì, sul serio).
Nel futuro, gli scienziati sperano di elaborare e conservare campioni a bordo della stessa Stazione Spaziale Internazionale, ma ai fini di questo studio, i campioni sono stati rimandati sulla Terra ed elaborati entro 48 ore. Quindi Feinberg e il suo team hanno esaminato i genomi dei fratelli, alla ricerca di cambiamenti epigenetici, concentrandosi in particolare su due tipi di globuli bianchi ed esaminando un processo chiamato metilazione, che si verifica quando al DNA vengono aggiunti cambiamenti chimici chiamati gruppi metilici.
Parlando in generale, c'erano tanti cambiamenti epigenetici in Scott quanti ce ne erano nel suo gemello. La differenza più grande è stata osservata nove mesi nella missione spaziale di Scott quando il 79% del suo DNA è stato metilato (quando il metile viene aggiunto al DNA), rispetto all'83 percento del DNA di Mark. Le posizioni della metilazione erano diverse in entrambi gli uomini; La metilazione di Scott è apparsa vicino ai geni nella risposta del sistema immunitario, che i ricercatori ritengono sia correlato a dati aggiuntivi che hanno scoperto che Scott aveva un aumento dei marcatori associati all'infiammazione.
"È stato incoraggiante vedere che non c'era una massiccia interruzione dell'epigenoma né in Mark né in Scott, "ex studente post-dottorato/attuale scienziato senior presso l'HudsonAlpha Institute for Biotechnology, Lindsay Rizzardi, detto in un comunicato. "Però, con solo due persone nello studio, siamo limitati nelle conclusioni che possiamo trarre sull'effetto del viaggio spaziale sul genoma. Ma i risultati ci danno indizi su ciò che dovremmo esaminare più da vicino negli studi futuri sugli astronauti".
Ora è interessanteUn'altra cosa strana è successa a Scott nello spazio:la forma di uno dei suoi bulbi oculari è cambiata. Quando tornò sulla Terra, il suo nervo retinico e le pieghe nello strato coroideo che circondano l'occhio erano più spesse. Questi tipi di cambiamenti sono stati osservati in altri astronauti maschi in precedenza, ma non femmine.
