Vuosina 2015-2016 NASAn astronautti Scott Kelly vietti 340 peräkkäistä päivää avaruudessa, kun taas hänen identtinen kaksoisveljensä Mark, eläkkeelle jäänyt NASA-astronautti, pysyi tiukasti maan päällä. Pari osallistui uraauurtavaan tutkimukseen, jonka avulla tutkijat saivat tutkia avaruusmatkojen vaikutuksia kehossa - kriittistä tietoa astronauttien lähettämiseksi yhä pitempiin tehtäviin.
Tutkijat ilmoittavat lopulta asianmukaisesti nimetyn kaksosetutkimuksen alustavat tulokset, jotka viittaavat siihen, että pidennetty aika kiertoradalla voi johtaa merkittäviin muutoksiin ihmiskehossa - aina molekyylitasolle asti.
Kuten Alexandra Witze raportoi Naturelle, NASA otti joukon biologisia näytteitä Kelly-veljiltä ennen avaruusoperaatiota, sen aikana ja sen jälkeen testaten kaikkea suoliston mikrobiomeista DNA: n pituuteen. Koska Kelly-veljillä on ”melkein identtiset genomit ja samanlaiset elämäkokemukset”, Witze kirjoittaa, tutkijat etsivät eroja avaruuden kautta sidotun Scottin ja maalla sijaitsevan Markin biologisten näytteiden välillä.
Tutkimus paljasti itse asiassa mielenkiintoisia muutoksia. Scottin ollessa avaruudessa hänen telomeerit - kromosomien päiden korkit - kasvoivat pidempiä kuin Markin. Telomeerit palasivat lentoa edeltävään pituuteensa pian sen jälkeen, kun Scott palasi maan päälle, mutta havainnot olivat silti yllättäviä.
Telomeres kutistuu ihmisen ikääntyessä, Rae Paoletta selittää Gizmodolle, ja tutkijat olivat aiemmin uskoneet, että avaruuslennon rasitukset saivat heidät lyhentymään nopeammin. Tällaiset heikentyvät telomeerit voivat johtaa terveysvaurioihin, mikä on tärkeää ymmärtää avaruuden vaikutuksia telomeereihin.
Telomeerikoko ei ollut ainoa ero tutkijoiden havaitseman välillä. Scottin DNA-metylaatio, kemiallinen mekanismi, joka hallitsee geenien ilmentymistä, vähentyi aktiivisuudessa hänen ollessaan tilassa. Metylaatioaktiivisuuteen vaikuttavat mm. Ruokavalio ja nukkumistavat, ja se muuttuu jatkuvasti kentällä olevissa ihmisissä - Markin itse asiassa lisääntyneen tutkimusjakson aikana. Mutta muutos Scottin DNA-metylaatiossa vaikutti epätyypillisesti suurelta, ehkä siksi, että hänet altistettiin avaruusmatkojen epätyypillisesti ankarille olosuhteille (pakastekuivattu ruoka, vaihtuvat nukkumistavat, altistuminen mikrogravitaatiolle ja niin edelleen).
NASA: n kaksoistutkimuksen täydellisiä tuloksia ei julkisteta vielä vuodeksi, ja tutkijat eivät vielä tiedä miksi Scottin biologian muutokset tapahtuivat. Kuten NASA: n tutkija John Charles totesi uutisten tiedotuksen aikana, "data-analyysi on vasta alkamassa tosissaan".
