Tussen 2015 en 2016 bracht NASA-astronaut Scott Kelly 340 opeenvolgende dagen in de ruimte door, terwijl zijn identieke tweelingbroer Mark, een gepensioneerde NASA-astronaut, stevig op aarde bleef staan. Het tweetal nam deel aan een baanbrekende studie waarmee wetenschappers de impact van ruimtevaart op het lichaam konden bestuderen - kritische kennis voor het sturen van astronauten op steeds langere missies.
Onderzoekers rapporteren eindelijk de eerste resultaten van de toepasselijk genaamde Twins Study, die suggereren dat langere tijd in een baan kan leiden tot substantiële veranderingen in het menselijk lichaam - tot op moleculair niveau.
Zoals Alexandra Witze voor de natuur rapporteert, nam NASA vóór, tijdens en na de ruimtemissie een reeks biologische monsters van de Kelly-broers en testte alles van de microbiomen in hun ingewanden tot de lengte van hun DNA. Omdat de Kelly-broers 'bijna identieke genomen en vergelijkbare levenservaringen hebben', schrijft Witze, zochten onderzoekers naar verschillen tussen de in de ruimte gebonden Scott's biologische monsters en die van de grondgebonden Mark.
De studie heeft in feite interessante veranderingen onthuld. Terwijl Scott in de ruimte was, groeiden zijn telomeren - de doppen op de uiteinden van chromosomen - langer dan die van Mark. De telomeren keerden terug naar hun lengte van voor de vlucht kort nadat Scott terugkeerde naar de aarde, maar de bevindingen waren niettemin verrassend.
Telomeren krimpen naarmate een persoon ouder wordt, legt Rae Paoletta uit voor Gizmodo, en wetenschappers hadden eerder geloofd dat de stress van ruimtevaart ervoor zorgde dat ze sneller werden korter. Dergelijke eroderende telomeren kunnen leiden tot gezondheidsdefecten, waardoor het cruciaal is om de effecten van ruimte op telomeren te begrijpen.
De telomeergrootte was niet het enige verschil dat de onderzoekers identificeerden. Scott's DNA-methylatie, een chemisch mechanisme dat genexpressie regelt, verminderde in activiteit terwijl hij in de ruimte was. Methylatie-activiteit wordt beïnvloed door dingen als dieet en slaappatronen, en het verschuift voortdurend bij mensen op de grond - Marks, in feite, toegenomen tijdens de periode van studie. Maar de verandering in Scott's DNA-methylering leek atypisch groot, misschien omdat hij werd onderworpen aan de atypisch zware omstandigheden van ruimtevaart (gevriesdroogd voedsel, veranderende slaappatronen, blootstelling aan microzwaartekracht, enzovoort).
De volledige resultaten van de tweelingstudie van NASA zullen pas over een jaar worden vrijgegeven en wetenschappers weten nog niet waarom de veranderingen in de biologie van Scott hebben plaatsgevonden. Zoals NASA-wetenschapper John Charles het zei tijdens een nieuwsbriefing, begint de "data-analyse nu pas echt."
