pendant près d’un an, les jumeaux identiques Scott et Mark Kelly ont vécu dans des mondes différents — littéralement. Mark a apprécié la retraite liée à la Terre à Tucson, Arizona. Pendant ce temps, Scott flottait en microgravité à bord de la Station spatiale internationale à environ 400 kilomètres (250 miles) au-dessus de la planète. Cette année à part a donné aux scientifiques le regard le plus clair à ce jour sur la façon dont les vols spatiaux à long terme peuvent affecter le corps humain.,
dix équipes scientifiques de L’étude Twins de la NASA ont examiné les frères astronautes avant, pendant et après les 340 jours de Scott dans l’espace. Les équipes ont étudié les fonctions corporelles de chaque jumeau. Ils ont exécuté des tests de mémoire. Et ils ont examiné les gènes des hommes, en regardant quelles différences pourraient être dues aux voyages dans l’espace.
les résultats tant attendus sont apparus le 12 avril dans Science. Ils confirment que les longs voyages dans l’espace stressent le corps humain à bien des égards. La vie dans l’espace peut changer les gènes et envoyer le système immunitaire en overdrive. Cela peut ternir le raisonnement mental et la mémoire.,
Il s’agit de « la vision la plus complète que nous ayons jamais eue de la réponse du corps humain aux vols spatiaux”, déclare Susan Bailey. Elle étudie les radiations et le cancer à L’Université D’État du Colorado à Fort Collins. Elle a également dirigé l’une des équipes de recherche de la NASA. Elle dit qu’il n’est toujours pas clair, cependant, si les changements observés causeront des dommages à long terme.
les gènes dans L’espace
Les scientifiques ne pouvaient pas aller avec Scott quand il est entré dans l’espace en mars 2015. Il a donc dû les aider. En orbite, il a recueilli des échantillons de son sang, l’urine et les fèces., D’autres astronautes en visite les ont ramenés sur Terre. Ensuite, les équipes de recherche ont effectué une foule de tests différents pour analyser diverses fonctions corporelles. Ils ont comparé ces données à celles prises avant et après le vol spatial de Scott.
Les échantillons de Scott dans l’espace ont montré de nombreux changements génétiques par rapport à ceux prélevés sur Terre. Plus de 1 000 de ses gènes avaient des marqueurs chimiques qui n’étaient pas dans ses échantillons de contrôle préalable ou dans des échantillons de Mark. Ces marqueurs chimiques sont appelés balises épigénétiques (Ep-ih-Jeh-NET-ik). Ils peuvent être ajoutés ou enlevés en raison de facteurs environnementaux. Et ils affectent le fonctionnement des gènes., Une étiquette peut affecter leur activité en déterminant si, quand ou combien de temps un gène est activé ou désactivé.
certains gènes de Scott ont changé plus que d’autres. Ceux avec les étiquettes les plus épigénétiques ont aidé à réguler L’ADN, L’équipe de Bailey a trouvé. Certains gèrent la réparation de l’ADN. D’autres contrôlent la longueur des extrémités des chromosomes, appelés télomères.
on pense que les télomères protègent les chromosomes. Les télomères raccourcis ont été liés au vieillissement et aux risques pour la santé, tels que les maladies cardiaques et le cancer. Les scientifiques s’attendaient à ce que les télomères de Scott raccourcissent dans la faible gravité et le rayonnement élevé de l’espace., Ils ont donc été surpris de constater qu’ils avaient réellement augmenté — 14, 5% de plus.
cette croissance n’a cependant pas duré. Dans les 48 heures suivant son retour sur Terre en mars 2016, les télomères de Scott ont rapidement diminué. En quelques mois, la plupart d’entre eux étaient de retour à des longueurs de contrôle en amont. Mais certains télomères étaient devenus encore plus courts. ” C’est peut-être là qu’il pourrait être à risque accru » de cancer ou d’autres problèmes de santé, dit Bailey.,
Christopher Mason étudie la génétique humaine à Weill Cornell Medicine à New York. Son groupe a examiné quels gènes étaient affectés par les vols spatiaux., Dans les premiers échantillons de sang de Scott depuis l’espace, L’équipe de Mason a noté que de nombreux gènes du système immunitaire passaient en mode actif. Alors qu’un corps est dans l’espace, « le système immunitaire est presque en état d’alerte pour essayer de comprendre ce nouvel environnement”, explique Mason.
Les chromosomes de Scott ont également subi de nombreux changements structurels, a constaté une autre équipe. Les parties chromosomiques ont été échangées, retournées ou même fusionnées. De tels changements peuvent conduire à l’infertilité ou à certains types de cancer.
Michael Snyder, qui a dirigé une autre équipe, n’a pas été surpris par de tels changements., ” Ce sont des réponses naturelles et essentielles au stress », dit-il. Snyder étudie la génétique humaine à L’Université de Stanford en Californie. Son groupe a cherché des changements causés par le stress dans le système immunitaire, le métabolisme et la production de protéines des jumeaux. Il est probable que les particules de haute énergie et les rayons cosmiques dans l’espace ont aggravé les changements dans les chromosomes de Scott, dit Snyder.
effets durables
La plupart des changements que Scott a connus dans L’espace se sont inversés une fois revenu sur Terre. Mais pas tout.
Les chercheurs ont testé Scott à nouveau après six mois de retour sur terre., Environ 91 pour cent des gènes qui avaient changé d’activité dans l’espace étaient maintenant de retour à la normale. Les autres sont restés en mode espace. Son système immunitaire, par exemple, est resté en état d’alerte. Les gènes de réparation de L’ADN étaient encore trop actifs et certains de ses chromosomes étaient encore très actifs. De plus, les capacités mentales de Scott avaient diminué par rapport aux niveaux de contrôle en amont. Il était plus lent et moins précis sur les tests de mémoire à court terme et de logique.
Il n’est pas clair si ces résultats proviennent certainement de vols spatiaux. C’est en partie parce que les observations ne proviennent que d’une seule personne., « Bottom line: Il y a une tonne que nous ne savons pas”, dit Snyder.
D’autres réponses peuvent venir des missions à venir. En octobre dernier, la NASA a financé 25 nouveaux projets qui pourraient chacun envoyer jusqu’à 10 astronautes lors de missions spatiales d’un an., Et le 17 avril, la NASA a annoncé une visite spatiale prolongée pour L’astronaute américaine Christina Koch. Elle a atteint la Station spatiale internationale en Mars. Cette mission, jusqu’en février 2020, fera de son vol spatial le plus long à ce jour pour une femme.
mais pour savoir comment l’espace a vraiment un impact sur la santé, il peut être nécessaire de voyager encore plus longtemps. Une mission vers Mars et retour prendrait environ 30 mois. Il enverrait également des astronautes au-delà du champ magnétique Protecteur De La Terre. Ce champ protège contre les rayonnements nocifs pour l’ADN des éruptions solaires et des rayons cosmiques.,
seuls les astronautes des missions lunaires ont dépassé le champ magnétique terrestre. Aucun de ces voyages a duré plus de quelques jours. Donc, personne n’a passé ne serait-ce qu’un an dans cet environnement non protégé, et encore moins 2,5 ans.
Markus löbrich travaille à L’Université technique de Darmstadt en Allemagne. Bien qu’il ne fasse pas partie de L’étude des jumeaux de la NASA, il fait des recherches sur les effets des radiations sur le corps. Les nouvelles données sont impressionnantes, dit-il, mais soulignent que nous ne sommes pas encore prêts pour un voyage spatial à plus long terme.,
Une façon d’éviter de si longues expositions dans l’espace serait d’accélérer le voyage, note-t-il. Peut-être que de nouvelles façons de propulser des fusées dans l’espace pourraient atteindre des endroits éloignés plus rapidement. Mais surtout, dit-il, envoyer des gens sur Mars nécessitera de meilleurs moyens de protéger les gens contre les radiations dans l’espace.