«Космічні близнюки» принесли гарні новини для тих, хто збирається летіти на Марс

Три роки тому американський астронавт Скотт Келліповернувся на Землю. Його повернення з Міжнародної космічної станції 1 березня 2016 завершило рекордну для США перебування - 340 днів в космосі під медичним мікроскопом. Його брат-близнюк Марк Келлі (який також був астронавтом) знаходився під пильною наглядом лікарів на Землі. Двоє цих близнюків запропонували унікальну можливість досліджувати, як людське тіло реагує на тривалі періоди перебування в космосі, і зрозуміти, що може трапитися при поїздці, наприклад, на Марс.

І ось, через більш ніж три роки, ми нарештіотримуємо ясну картину того, що мікрогравітація, випромінювання і космічне середовище зробили з тілом Скотта. Перші результати, опубліковані в Science десятками вчених з усього світу, свідчать про теплих перспективи майбутнього людства.

«Це, в основному, дуже хороші новини длякосмічних польотів і тих, хто зацікавлений стати космонавтів », говорить Кріс Мейсон, професор Корнельського університету, головний дослідник близнюків. «Хоча організм здатний зазнавати надзвичайну кількість змін, він також демонструє надзвичайну пластичність в поверненні до нормального земного стану».

У дослідженні розглядався ряд біологічнихмаркерів, від імунної системи (вона функціонувала так само, як на Землі) до форми очних яблук (ущільнення очного нерва у Скотт). Але два найцікавіших результату були отримані від вивчення ДНК і експресії генів.

Сьюзен Бейлі і її колеги з Університету штатуКолорадо зосередилися на спостереженні за довжиною теломер Скотта Келлі і пов'язаного з ними ферменту теломерази. Теломери розташовані на закінченнях ДНК і їх довжина зазвичай означає вік і здоров'я. Старіння, стрес і випромінювання призводять до скорочення теломер.

Оскільки космічний політ піддає людей якстресу, так і впливу випромінювання, дослідники очікували побачити скорочення теломер. «Але все було з точністю до навпаки», говорить Бейлі. «Як тільки в польоті були взяті наші найдавніші зразки, приблизно через два тижні після відльоту, ми побачили значно довші теломери у Скотта, ніж ті, що у нього були до відльоту».

І ця тенденція зберігалася протягом усього часу перебування Келлі на космічній станції. В цілому його теломери подовжилися приблизно на 14,5%.

Отже, що це значить? Не думайте, що ми раптово знайшли джерело молодості в космосі. Через тиждень після повернення його теломери значно скоротилися. «Це дуже, дуже специфічні для космічного польоту зміни, причому дуже швидкі, і вони змусили нас задуматися про те, що взагалі може бути їх причиною», говорить Бейлі. Середня довжина теломер Скотта Келлі повернулася до норми через шість місяців, але аномально велику кількість коротких теломер, які утворилися після його повернення на Землю, залишилися в його організмі.

Головна загадка - чому так сталося. Дані по теломерази, ферменту, пов'язаного з довжиною теломер, були отримані не в ідеальних умовах: хоча зразки з організму Келлі в космосі потрапили до вчених протягом 48 годин, умови на шляху в лабораторію контролювалися недостатньо добре, щоб запобігти втраті активності теломерази. Повернення на Землю в капсулі «Союз» не відповідає ідеальним лабораторним умов.

Інша серйозна зміна було виявлено в експресії генів Скотта Келлі, тобто в способі, яким ДНК направляє клітини виробляти компоненти на зразок білків.

Вчені бачили, як багато генів включалися івимикалися під час польоту, особливо ті, що пов'язані з кровообігом і імунною системою. Ці зміни натякають на те, як тіло намагається пристосуватися до космосу.

Мейсон говорить, що в першій половині місії вонипобачили, як майже 1500 генів змінили свою експресію. У другій половині місії їх було в шість разів більше. Це говорить про те, що людське тіло змінюється в космосі поступово, а не тільки після прибуття.

Точно так же, як і з теломерами, більшістьзмін генної експресії повністю звернулися після повернення Скотта Келлі додому. Але кілька сотень генів, схоже, запам'ятали свого часу, проведене в космосі, і зберегли зміни.

Багато це чи ні - і до яких наслідків дляздоров'я несе - ми поки просто не знаємо. Нам просто нема з чим порівнювати. Це дуже схоже на те, коли люди почали вимірювати кров'яний тиск вперше. Ми просто не знали, які цифри - це норма, поки не виміряли тиск більшого числа людей.

При цьому Скотт Келлі каже, що якщо відразупісля приземлення йому було погано - як це зазвичай і буває - зараз він не помічає великого зміни в стані здоров'я. «Я відчуваю себе інакше, ніж коли починав, але це, ймовірно, тому що я постарів на чотири роки», говорить він.

Наступними кроками для команди Бейлі будестворення кращі методи тестування для спостереження за активністю теломерази, або на МКС, або на Землі. Мейсон також вивчає технологію, яка дозволить усунути тиск на зразок під час транспортування. Його команда навіть виконала першу секвенування ДНК на МКС і сподівається поліпшити цей процес. Більшість інших вчених сподіваються отримати більш широкий розмір вибірки і, можливо, провести більш тривалі тести. Одного астронавта недостатньо, щоб зробити остаточні висновки, тому такі вчені, як Мейсон, вивчатимуть інших астронавтів під час двох, шестимісячних і річних випробувань. Тільки у цих місію не буде близнюків на землі, з якими можна буде порівняти.

Ну що, все ще хочете на Марс? Всі космонавти - в нашому чаті в Телеграма.