Rok ve vesmíru pozměnil část astronautových genů

„Studie dvojčat od agentury NASA“ se zabývala tím, co se Kellymu dělo v době, kdy trávil jeden rok na palubě ISS, a také po návratu. Zjišťovalo se to prostřednictvím rozsáhlého srovnání s jeho identickým dvojčetem Markem.

Poté, co se Scott – nyní již ve výslužbě – vrátil na Zemi, vrátilo se do normálu 93 procent jeho genů. Nicméně podskupina jeho DNA zůstala určitým způsobem pozměněna, nebo, chcete-li, narušena. Jedná se dokonce o několik stovek genů, kterým tak můžeme společně s výzkumníkem Chrisem Masonem z Lékařské fakulty Cornellovy univerzity v New Yorku říkat „vesmírné geny“.

Jak nyní informoval server americké televize CNN, úřad NASA tedy zjistil, že původně identická dvojčata již geneticky shodná nejsou. Jde sice o malé, ale možná dlouhodobější změny.

Transformace sedmi procent Scottových genů naznačuje dlouhodobější změny v genech souvisejících s několika biologickými funkcemi. (Zatím byly jasně známy pouze případy dočasných proměn ve výšce astronautů, jeden z Japonska nedávno změny ve svém vzrůstu značně nadsadil a musel se omluvit – pozn. red.)

Pro sledování fyzikálních změn způsobených časem ve vesmíru vědci měřili Scottovy metabolity (produkt látkové přeměny metabolismu určité látky, někdy se tak označují produkty, které již nemají v daném systému další využití a jsou vyloučeny močí nebo žlučí do střeva; jsou nezbytné pro udržení života), cytokiny (skupina menších signálních proteinů, účastnících se v odpovědi imunitního systému) a bílkoviny – před misí, během ní a po ní.

Odborníci z toho odvodili, že pobyt na ISS je spojen se stresem, s nedostatkem kyslíku a dramatickými výkyvy v přísunu živin, což ovlivňuje chování genů, genovou expresi.

Scott Kelly se svým bratrem Markem. Kdo je kdo?

Ačkoli se 93 procent Scottova genetického výrazu vrátilo do normálu, když byl zpět doma, setrvala porucha několika stovek „vesmírných genů“. Některé z těchto mutací se objevily až po vesmírném letu – jsou pravděpodobně způsobeny stresem vzniklým během cestování v prostoru. Jak se totiž geny aktivují a deaktivují, může dojít ke změně funkce buněk.

Práce vědce Chrise Masona ukazuje, že jedna z nejdůležitějších změn Scottových buněk souvisela s nedostatečným okysličením jeho tkáně, zřejmě kvůli nedostatku kyslíku a naopak vysokým hladinám oxidu uhličitého. Možné poškození mitochondrií, „buněčných elektráren“ se rovněž potvrdilo.

Masonův tým také zaznamenal změny v délce astronautových telomer, tedy specializovaných struktur chromozomů, které chrání integritu DNA a stabilitu chromozomů. Zkracováním délky telomer se buňky poškozují. Délka telomer člověka je ovlivněna genetickými i environmentálními faktory, má těsný vztah ke stárnutí a rozvoji některých chorob. Pokládají se za markery biologického stárnutí.

U Scotta došlo k významnému zvětšení jejich průměrné délky, zatímco byl v kosmu, a poté k poklesu délky během asi 48 hodin od jeho přistání na Zemi, která se stabilizovala na téměř předletovou úroveň. Vědci věří, že tyto změny telomer spolu s poškozením a následnou opravou DNA byly způsobeny radiacemi a omezeními v přísunu kalorií.

Další příspěvek na Kellyho oficiálním twitterovém účtu.

Zároveň nulová gravitace se může podílet na změnách hladin kolagenu – základního stavebního kamene pojivových tkání, kostní hmoty – v těle, což může ovlivňovat srážlivost krve a tvorbu kostní dřeně.

Studie pomáhá získat přehled o tom, co se stane s lidským tělem ve vesmíru. Je však třeba dalších zkoumání a ověřování závěrů, stejně tak pozorování bývalého astronauta Kellyho.

„Kellyho roční mise je každopádně vědeckým odrazovým můstkem pro plánovanou tříletou misi na Marsu,“ uvádí NASA.

V souvislosti s tím vědci provádějí několik pozemských misí. V Negevské poušti na jihu Izraele v únoru proběhla čtyřdenní simulace pobytu na Marsu. Šest vědců nedaleko města Micpe Ramon testovalo několik aspektů možné budoucí mise na rudou planetu, jakými jsou satelitní komunikace či psychologické dopady izolace. [celá zpráva]

Podle jednoho z vědců, který se účastnil další simulace podmínek na Marsu a ověřování potřebných technologií, a to v ománské poušti, se první kolonizátor dané planety už narodil. [celá zpráva]

K podobným a očividně propracovanějším experimentům patří i ten, který organizuje přímo NASA. Během něj si například slovenská astrobioložka Michaela Musilová (nejen ona) na Havaji zkouší dokonce osmiměsíční simulovaný pobyt. Vesmírná agentura tím chce otestovat výdrž lidského těla v podmínkách dlouhodobé vesmírné mise. [celá zpráva]

Nic však nepochybně nenahradí skutečný dlouhodobý pobyt mimo povrch naší planety.