Mark ja Scott Kelly ovat molemmat astronautteja. Kuva: Nasa
Mark ja Scott Kelly ovat molemmat astronautteja. Kuva: Nasa

Seitsemän prosenttia Scott Kellyn geeneistä muuttaa nyt eri tavalla solujen toimintaa. Scottin immuunipuolustus on muuttunut ja luut muodostuvat eri tavalla.

Vuosi avaruudessa näyttää muuttavan osaa tavasta, jolla geenit ilmenevät. Noin seitsemän prosenttia astronautti Scott Kellyn geeneistä ilmenee yhä eri tavalla, vaikka hän palasi Maahan jo noin kaksi vuotta sitten.

Scott Kelly ja hänen elimistönsä oli 340 päivää eli lähes vuoden kansainvälisellä ISS-avaruusasemalla maaliskuusta 2015 maaliskuuhun 2016.

Hän otti itsestään koko ajan esimerkiksi verinäytteitä tutkijoille. Scott oli ISS-asemalla pisimpään yhtäjaksoisesti elänyt yhdysvaltalainen astronautti.

Samaan aikaan Maassa oli ja eli vertailun kohteena Scottin identtinen kaksoisveli Mark Kelly. Hän antoi myös näytteitä tutkijoille. Myös Mark on Yhdysvaltain avaruushallinnon eli Nasan astronautti. He ovat nyt 54-vuotiaita. Scott on jo eläkkeellä.

Maailmalla on ihmetelty, muuttiko vajaa vuosi avaruudessa Kellyn geenejä pysyvästi. Nasan tiedotetta on eri medioissa ymmärretty väärin. Osasyy oli Kellyn twiitissä, jossa hän sanoi, kai kujeillen, ettei ole enää identtinen kaksosensa kanssa.

Ei. Geenit eivät muuttuneet pysyvästi.

Vuosi avaruudessa vaikutti siis vain tapaan, jolla geenit ilmenevät ihmisessä. Ihmisessä on vajaat 20 000 geeniä. Ne pyörittävät lukemattomia ihmisen solun toimintoja. Ja ihminenhän koostuu soluista.

Geenit ovat joko ”päällä” tai ”eivät ole päällä” yhdessä tai erikseen riippuen siitä, mitä solussa tapahtuu. Keho reagoi uuteen ympäristöön eri tavalla, ja se vaikuttaa myös geenien ilmenemiseen.

Ja Scott Kellyn tapauksessa siis eläminen avaruudessa avaruudessa vaikuttaa yhä. Noin 93 prosenttia geeneistä palasi normaaliin tilaan maan päällä tai oli sitä koko ajan avaruusasemallakin.

Yhtä lailla esimerkiksi pitkä sukellus tai vuorikiipeily voi muuttaa sitä, miten elimistön geenit ilmenevät.

Mutta muutoksia on sen verran, että se pitää huomioida pitkillä avaruusmatkoilla, kuten matkalla Marsiin. Alla kerrotaan, mikä Scott Kellyn elimistössä muuttui.

Scott Kellyn perimää tarkasteltiin sekä ennen avaruuslentoa, avaruusasemalla että sen jälkeen.

Tästä Nasan Twins-tutkimuksesta valmistui alustavia tuloksia jo 2017. Molempien astronauttien koko perimä tutkittiin eli sekvensoitiin. Samalla todettiin, että molemmilla astronauteilla oli hieman enemmän kaikille ihmiselle ainutlaatuisia mutaatioita perimässään, kertoo CNN.

Aiemmat tutkimukset on tarkistettu ja ne pitävät paikkansa. Tuloksista kertoo verkkosivu Space.com.

Kaksostutkimuksen tärkeimpiä löytöjä olivat:

1) Noin seitsemän prosenttia Scottin geeneistä ilmenee eri tavalla myös avaruuslennon jälkeen. Nuo geenit muuttavat Scottin elimistön toimintaa. Dna-nauha esimerkiksi korjaa itseään eri tavalla. Scottin immuunipuolustus ja luiden muodostuminen on muuttunut. Kudoksissa on hapen puutetta enemmän ja verenkierrossa enemmän hiilidioksidia. Loput 93 prosenttia geeneistä toimi kuten ennenkin tai palasi normaaliin tilaan, kun Scott palasi Maan päälle.

2) Scottin telomeerit pidentyivät avaruudessa. Telomeerit ovat kromosomien päissä, ja ne yleensä lyhenevät solujen jakautuessa ja siis kun ihmiset vanhenevat. Useimmat telomeerit alkoivat taas lyhentyä, kun Scott oli palannut Maan päälle.

3) Muutoksia havaittiin myös Scottin tiedonkäsittelyn nopeudessa ja täsmällisyydessä. Pudotus näkyi myös laskeutumisen jälkeen. Tämä saattoi johtua Maan painovoimasta ja kiireistä Maan päällä heti lennon jälkeen.

4) Avaruuslento vaikutti myös Scottin elimistön ravintotasapainoon, stressiin ja tulehduksiin. Avaruusaseman hiilidioksidin pitoisuus vaihtelee ISS-avaruusasemalla, ja se on yleensä suurempi kuin Maan päällä. Nämä muutokset näkyivät Scottin solujen proteiineissa ja aineenvaihdunnassa ja sytokiineissa. Ne liittyvät elimistön immuunipuolustukseen.

Weill Cornellin lääketieteen yliopiston tutkija Chris Masonin mukaan Scottin dna:n metylaatio kasvoi avaruudessa huimasti. Metylaatio aktivoi ja passivoi geenejä ja vaikuttaa solujen toimintaan.

Tutkijat uskovat, että näitä muutoksia aiheuttivat avaruussäteily ja Scotille asetetut kalorien kulutuksen rajoitukset. Myös kehon nesteiden liike muuttui avaruuden mikropainovoimassa.