211service.com
První studie dvojčete ve vesmíru vypadá jako dobrá zpráva pro cestu na Mars
NASA | Obrázek upravil MIT Technology Review
Před třemi lety se americký astronaut Scott Kelly vrátil na Zemi. Jeho návrat z Mezinárodní vesmírné stanice 1. března 2016 skončil jeho Americký rekordní běh 340 dní ve vesmíru pod lékařským mikroskopem. Jeho dvojče, Mark Kelly (který byl astronautem), byl pod podobným dohledem zde na Zemi. Dvojice nabídla jedinečnou příležitost prozkoumat, jak lidské tělo reaguje na dlouhá období ve vesmíru, což nám umožnilo nahlédnout, co by se mohlo stát při cestách řekněme na Mars.
Nyní, o více než tři roky později, konečně získáváme jasný obrázek o tom, co mikrogravitace, radiace a vesmírné prostředí udělaly se Scottovým tělem. První výsledky, dnes zveřejněno v Science desítkami výzkumníků z celého světa, jsou příslibem pro vesmírnou budoucnost lidstva. Je to především velmi dobrá zpráva pro vesmírné lety a zájemce o vstup do řad astronautů, říká profesor Cornell Chris Mason, hlavní řešitel studie NASA Twins Study. Zatímco tělo má mimořádný počet změn, vykazuje také mimořádnou plasticitu při návratu zpět do normálního pozemského stavu.
Studie sledovala řadu biologických markerů, od imunitního systému (fungoval podobně jako na Zemi) až po tvar očních bulv (Scottův retinální nerv zesílil). Ale dva z vynikajících výsledků pocházejí z bližšího pohledu na DNA a genovou expresi.
NASA
Susan Bailey a její kolegové z Colorado State University se zaměřili na pozorování délky telomer Scotta Kellyho a souvisejícího enzymu telomerázy. Telomery se nacházejí na koncích DNA a jejich délka obecně znamená věk a zdraví. Věci jako stárnutí, stres a radiace mohou způsobit jejich zmenšení.
Vzhledem k tomu, že lety do vesmíru vystavují lidi jak stresu, tak radiaci, vědci očekávali, že se jeho telomery zkrátí. Bylo to přesně naopak, říká Bailey. Jakmile byly naše první vzorky [byly odebrány] za letu, což bylo asi dva týdny poté, co tam byl, viděli jsme u Scotta výrazně delší telomery, než měl před odletem.
A tento trend přetrvával po celou dobu Kellyho na vesmírné stanici. Celkově se jeho telomery prodloužily asi o 14,5 %.
Co to tedy znamená? Nemyslete si, že jsme náhle našli pramen mládí ve vesmíru. Do týdne po návratu se jeho telomery podstatně zkrátily. Jsou to velmi, velmi specifické pro vesmírné lety a velmi rychlé druhy změn, které nás skutečně nechaly škrábat se na hlavě, co by mohlo ve světě způsobit takovou věc, říká Bailey. Průměrná délka telomer Scotta Kellyho se vrátila k normálu během šesti měsíců, ale abnormálně vysoký počet krátkých telomer, které se vytvořily při jeho návratu na Zemi, zůstal v jeho těle.
Klíčová část chybějících dat vytváří určité tajemství, proč se to stalo. Údaje o telomerase, enzymu souvisejícím s délkou telomer, se nedostaly zpět do laboratoře. Zatímco vzorky z Kellyina těla ve vesmíru se dostaly k výzkumníkům za méně než 48 hodin, prostředí na cestě do laboratoře nebylo dostatečně kontrolováno, aby se zabránilo ztrátě aktivity telomerázy. Návrat na Zemi v kapsli Sojuz se nerovná dokonalým laboratorním podmínkám.
Další hlavní změna byla nalezena v genové expresi Scotta Kellyho nebo ve způsobu, jakým DNA řídí buňky, aby vytvářely složky, jako jsou proteiny.
Vědci viděli mnoho genů, které se během letu vypínaly a znovu zapínaly, zejména ty, které souvisely s krevním oběhem a imunitním systémem. Tyto změny naznačují, jak se tělo pokouší přizpůsobit se prostoru.
Mason říká, že v první polovině mise viděli téměř 1500 genů, které změnily svůj výraz. V druhé polovině mise se jich vystřídalo šestkrát tolik. To naznačuje, že lidské tělo prochází změnami po celou dobu svého času v prostoru, a nejen když přijde.
Podobně jako u výsledků telomer se většina změn genové exprese sama obrátila poté, co se Scott Kelly vrátil domů. Zdá se však, že několik stovek genů si pamatovalo svůj čas ve vesmíru a drželo posuny.
Zda je to hodně – a jaké jsou přímé účinky na zdraví – zatím nevíme. Pro většinu čísel v novinách neexistuje žádný srovnávací bod. Je to analogie úplně poprvé, kdy jsme někomu změřili krevní tlak, říká Mason. Nevěděli jsme, jaká jsou skutečná referenční čísla, dokud jsme nezačali měřit více lidí.
Přestože má o svém zdraví obrovské množství více údajů, než si většina lidí může kdy nechat zdát, Scott Kelly řekl MIT Technology Review, že na základě těchto informací neplánuje podniknout žádné další kroky. Ihned po přistání se necítil dobře, jako většina astronautů, ale nyní si nevšimne velkého rozdílu ve svém zdraví. Cítím se trochu jinak, než když jsem začínal, ale to je pravděpodobně proto, víte, jsem o čtyři roky starší, říká.
Další kroky pro Baileyho tým se snaží vytvořit lepší testovací metody pro pozorování telomerasové aktivity, ať už na Mezinárodní vesmírné stanici nebo zpět na Zemi. Mason se také zabývá technologií zaměřenou na odstranění časového tlaku na krok přepravy vzorku. Jeho tým dokonce předvedl první sekvenování DNA na ISS a snaží se v tomto pokročit dále. Většina ostatních týmů doufá v širší velikost vzorku a případně delší testy. Jeden astronaut k vyvození definitivních závěrů nestačí, takže výzkumníci jako Mason budou během dvouměsíčních, šestiměsíčních a ročních testů studovat další astronauty. Tyto mise však pro srovnání nebudou mít výhodu pozemního dvojčete.
[Astronauti] si mohou vybrat, zda budou předmětem lidského výzkumu, říká Kelly. Můžete si vybrat, nebo ne, dělat nebo nedělat vědu. Ale tak málo lidí cestuje do vesmíru a myšlenka je, že jsme tam kvůli vědě. Myslím, že je vaší povinností přihlásit se ke všem těmto věcem.