(Lưu ý của biên tập viên: Câu chuyện này đã được cập nhật vào ngày 15 tháng 3 lúc 1:15 chiều. Đây là một bài viết cập nhật về lỗi của Khoa học trực tiếp trong báo cáo nghiên cứu này.)
Scott và Mark Kelly là hai anh em sinh đôi giống hệt nhau - ít nhất, họ đã ở đó cho đến khi Scott sống một năm trong không gian.
Khi Scott Kelly trở về Trái đất sau chuyến hành trình dài 340 ngày trên Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) hai năm trước, anh cao hơn 2 inch so với khi anh rời đi. Khối lượng cơ thể của anh đã giảm, vi khuẩn đường ruột của anh hoàn toàn khác, và - theo phát hiện ban đầu từ các nhà nghiên cứu của NASA - biểu hiện gen của anh đã thay đổi đáng kể. (Thật thú vị, Scott Kelly đã thu nhỏ lại chiều cao trước ánh sáng ban đầu của anh ấy.)
Một tuyên bố mới của NASA cho thấy những căng thẳng về thể chất và tinh thần trong năm của quỹ đạo Scott Kelly có thể đã kích hoạt hàng trăm "gen không gian" làm thay đổi hệ thống miễn dịch của phi hành gia, hình thành xương, thị lực và các quá trình cơ thể khác. Trong khi hầu hết những thay đổi di truyền trở lại bình thường sau khi Scott Kelly trở lại Trái đất, khoảng 7 phần trăm biểu hiện gen của phi hành gia vẫn bị thay đổi - và nó có thể tồn tại như vậy vĩnh viễn.
Những thay đổi này "được cho là từ những căng thẳng của du hành vũ trụ, có thể gây ra những thay đổi trong con đường sinh học của tế bào", tuyên bố của NASA cho biết. "Những hành động như vậy có thể kích hoạt sự lắp ráp các phân tử mới, như chất béo hoặc protein, suy thoái tế bào và có thể bật và tắt gen, làm thay đổi chức năng của tế bào."
Hai anh em
Scott đã dành gần một năm trên tàu ISS như một phần của dự án độc đáo của NASA có tên là Nghiên cứu sinh đôi, nhằm mục đích tiết lộ những tác động lâu dài của du hành vũ trụ lên cơ thể và tâm trí con người. Vào tháng 3 năm 2015, anh đã bay lên ISS để bắt đầu những gì sẽ trở thành sứ mệnh không gian dài nhất mà bất kỳ phi hành gia nào từng hoàn thành. Hầu hết các phi hành gia ở trên tàu ISS trong sáu tháng một lần. Scott Kelly ở trên quỹ đạo trong 340 ngày.
Trong khi đó, anh em sinh đôi giống hệt của Scott Kelly, Mark (một phi hành gia đã nghỉ hưu, tự mình), vẫn ở trên Trái đất như một đối tượng kiểm soát. Anh em nhà Kelly là hai phi hành gia sinh đôi duy nhất trong lịch sử, NASA cho biết. Bởi vì cặp song sinh giống hệt nhau được sinh ra với DNA giống hệt nhau - mã di truyền cho các tế bào biết khi nào và cách thức hoạt động - Kellys đã tạo ra những đối tượng lý tưởng để so sánh trước và sau.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm cả hai anh em Kelly trước, trong và sau năm của Scott trong không gian để lập bản đồ những thay đổi cụ thể về sức khỏe thể chất và tinh thần của các phi hành gia. Hầu hết các thay đổi vật lý của Scott - bao gồm tăng chiều cao 2 inch của anh ấy - đã được chứng minh là phản ứng tạm thời với môi trường không khí, trọng lượng thấp của không gian, NASA cho biết.
Tuy nhiên, các gen liên quan đến sự hình thành xương, thiếu oxy, phản ứng của hệ miễn dịch và sửa chữa DNA vẫn biến đổi sau khi Scott Kelly trở lại Trái đất, NASA báo cáo. Lý do đằng sau điều này có thể liên quan đến một phản ứng phức tạp đối với một loại căng thẳng bất thường: sự căng thẳng của không gian.
"Thông thường, khi cơ thể gặp phải thứ gì đó xa lạ, phản ứng miễn dịch được kích hoạt", Christopher Mason, nhà nghiên cứu Twins và phó giáo sư tại Đại học Y khoa Weill Cornell, nói với Business Insider. "Cơ thể nghĩ rằng có một lý do để tự vệ. Chúng tôi biết có những khía cạnh trong không gian không phải là một trải nghiệm thú vị, và đây là biểu hiện phân tử của cơ thể phản ứng với sự căng thẳng đó."
Hiểu lý do và cách thức các "gen không gian" kích hoạt này sẽ rất quan trọng để lên kế hoạch cho các sứ mệnh không gian có người lái lâu hơn. Cách NASA nhìn nhận nó, năm của Scott Kelly trong không gian là một "bước đệm quan trọng cho sứ mệnh ba năm tới Sao Hỏa".
Hơn 200 nhà nghiên cứu ở 30 tiểu bang đang giúp phân tích các kết quả thử nghiệm khác nhau của anh em Kelly, tìm kiếm những thay đổi do không gian gây ra trong nhận thức, chuyển hóa, microbiome và nhiều quá trình sinh lý khác của Scott Kelly. NASA sẽ công bố những phát hiện toàn diện về các thử nghiệm này trong một nghiên cứu duy nhất vào cuối năm nay.
Lưu ý của biên tập viên: Câu chuyện này đã được sửa chữa để lưu ý rằng biểu hiện gen của Scott Kelly đã thay đổi 7% trong không gian, thay vì mã di truyền của anh ấy.
