«Исследование близнецов»: космические путешествия изменяют гены

НАСА опубликовало новые результаты «Исследования близнецов», которое продлилось год. Результаты озадачили ученых. 

Первая в своем роде возможность изучать генетическое влияние космоса на тело человека появилась, когда астронавта Скотта Келли выбрали для миссии на Международной космической станции с марта 2015 года по март 2016 года. Его однояйцевый близнец Марк Келли, тоже бывший астронавт НАСА, остался на Земле.

Во время миссии длиной в год на борту МКС исследователи из 12 университетов проанализировали биологические образцы обоих братьев, чтобы замерить генетические изменения, которые могли произойти.

Предыдущие результаты исследования показали, что космические путешествия становятся причиной метилирования, процесса который включает и выключает гены.

«Один из самых восхитительных фактов, которые мы обнаружили, изучая экспрессию генов в космосе то, — взрыв, подобный вспыхнувшему фейерверку, который случается, как только человеческое тело попадает в космос, — говорит главный ученый миссии Крис Мейсон. — Во время этого исследования мы увидели, как тысячи и тысячи генов начинают включаться и выключаться по-новому. Это происходит, как только астронавты попадают в космос, и некоторая активность временно сохраняется и после возвращения на Землю».

Самая удивительная часть исследования — изменения теломер. Это «шапки» на концах ДНК, которые защищают наши хромосомы. Они связаны со старением, так как длина наших теломер снижается, когда мы стареем и испытываем влияние таких факторов, как стресс, курение, дефицит физических упражнений.

До исследования ученые предполагали, что стресс от проживания в космосе заставит теломеры Скотта сократиться по сравнению с теломерами его брата. Вместо этого, к огромному их удивлению, теломеры в белых кровяных тельцах Скотта выросли.

Когда Скотт вернулся на Землю, его теломеры быстро вернулись к прежнему уровню. В НАСА считают, что повышение связано с низкокалорийной диетой и строгим режимом упражнений, которых придерживался Скотт, будучи на борту МКС.

Другие результаты — изменение в соотношении двух преобладающих видов кишечных бактерий у Скотта Келли. Пока он был в космосе, один вид преобладал над другим. На Земле, однако, пропорции вернулись к нормальным. Исследователи, которые выполняли секвенирование генома у близнецов, также нашли более 200 тысяч молекул РНК, которые выражались у братьев по-разному. Текущие теории предлагают различные объяснения феномену — от влияния микрогравитации до питания замороженными обезвоженными продуктами 340 дней подряд.

Главная тайна — изменение в метилированием, процессе, который управляет химическими изменениями в ДНК. В космосе уровень метилирования Скотта снизился. В то же самое время на Земле уровень Марка, наоборот, повысился. Согласно НАСА, такие результаты могут указывать на то, что «гены чувствительны к меняющейся среде, будь то Земля или космос».

НАСА опубликует свои финальные результаты «Исследования близнецов», включая физиологические и психологические изыскания, в 2018 году.