Jedan u kosmosu, drugi na Zemlji: Kako su dvojica blizanaca pokazala šta se dešava sa ljudskim telom u svemiru

Skot Keli je u Međunarodnoj svemirskoj stanici 340 dana kružio oko Zemlje i prikupljao podatke o sebi.

Vadio je sebi krv. Čuvao je urin. Igrao je igrice kako bi testirao svoje pamćenje i brzinu reakcije.

Skoro 400 kilometara niže, Kelijev brat blizanac Mark, koji je takođe bio astronaut pre nego što se penzionisao 2011. godine, sprovodio je identične testove. Sada je poređenje prikupljenih podataka pružilo jedinstvenu priliku da konačno saznamo šta se tačno dešava sa ljudskim telom u svemiru – pa čak i na molekularnom nivou.

Tri godine nakon što se Skot Keli (55) vratio na Zemlju, istraživači NASA su 11. aprila saopštili da je njegovo telo doživelo značajan broj promena. U nekim ćelijama mu je mutirala DNK. Njegov imunološki sistem proizvodio je veliki broj novih signala. U mikrobiomu astronauta pronađene su nove vrste bakterija.

Jedan deo tih bioloških promena delovao je bezazleno, a većina je i nestala po povratku. Druge se – među njima i genetske mutacije i slabljenje kognitivnih funkcija – nisu povukle, te je među naučnicima narasla zabrinutost.

Neki smatraju da se rizici mogu držati pod kontrolom, dok se drugi pitaju da li će ikada biti bezbedno za astronaute da se otisnu na duga putovanja na Mars, ili još dalje.

Mnogo je toga u vezi sa životom u svemiru što naučnici i dalje ne uspevaju da objasne. NASA se, međutim, nada da će uz istraživanja poput ovog sa blizancima Keli uspeti da pronađe odgovore na neka nerešena pitanja.

NASA je 2012. izabrala Skota Kelija da se pridruži ruskom kosmonautu Mihailu Kornijenku u Međunarodnoj svemirskoj stanici na godinu dana dugom ispitivanju izazova putovanja svemirom, što je dvostruko duže od svih sličnih putovanja na koja su astronauti ranije odlazili.

Keli kaže da je njegova ideja bila da se uporedi sa svojim bratom blizancem.

„Imamo ova dva tipa koja su genetski identična“, priseća se Skot svojih reči kada je izneo svoj predlog. „To bi bio zanimljiv eksperiment.“

Poređenjem dvojice blizanaca, NASA nastoji da bolje razume promene koje je Skot Keli iskusio za vreme misije.

„Činjenica da su blizanci zaista sužava alternative“, navodi dr Suzan Bejli, biološkinja na Univerzitetu u Koloradu i jedna od autora novog istraživanja. „Mogli bismo da kažemo da su nastale promene izazvane obitavanjem u svemiru.“

Skotovo telo izmenilo se na iznenađujući način. Suzan Bejli je izučavala posebne delove njegove DNK koji se nazivaju telomere, a koji se nalaze na krajevima hromozoma i štite ih od razgradnje. Kada ljudi stare, telomere se skraćuju. Stres – poput, recimo, radijacije – može ubrzati starenje tako da se telomere skraćuju još brže.

Prosečna dužina Skotovih telomera u svemiru se povećala, kao da su se njegove ćelije podmladile. Svemir je možda probudio matične ćelije u njegovom telu, smatra Bejlijeva. Moguće je da je njegovo telo proizvelo nove zalihe mladih ćelija sa dužim telomerama.

Odlazak u svemir izgleda da je okinuo i genetsku promenu kod Skota. Hiljade gena u mirovanju odjednom se aktiviralo – dok su isti geni u telu Marka Kelija na Zemlji nastavili da miruju. Što je duže Skot Keli bivao u svemiru, to je broj aktivnih gena postajao veći.

Neki od probuđenih gena podstiču stvaranje proteina koji doprinose popunjavanju oštećene DNK. To bi, zapravo, imalo smisla, pošto je nivo radijacije u Međunarodnoj svemirskoj stanici viši nego na Zemlji.

Kristofer Mejson, genetičar iz Medicinske škole u Njujorku, procenio je da je Skot Keli bio izložen 48 puta jačoj radijaciji od prosečne snage radijacije na Zemlji u periodu od jedne godine. Njegove ćelije su morale da brže saniraju posledice radijacije.

Drugi geni koji su se aktivirali u svemiru igraju važnu ulogu u imunosistemu, ali još uvek nije u potpunosti jasno zašto. Nedavna istraživanja, međutim, takođe pokazuju da se kod astronauta mogu probuditi latentni virusi. Ili se imunosistem jednostavno zbuni u svemiru.

Kelijev povratak na Zemlju 1. marta 2016. godine ispostavio se kao jedan od najvažnijih trenutaka njegove misije, makar govoreći u biološkim terminima. Njegovo telo pokazalo je znake intenzivnog stresa, a imunološki sistem zauzeo je stanje pune pripravnosti.

Majkl Snajder, genetičar sa Univerziteta Stanford u Kaliforniji i jedan od autora istraživanja, upozorio je da ovakva reakcija nije u potpunosti tipična i očekivana.

„Možda je dobio virusnu infekciju“, nagađa Snajder. „Zato je neophodno da više ljudi prođe kroz ovo.“

Kelijevo telo uglavnom se vratilo u normalu po povratku na Zemlju. Neke vrste bakterija koje su se razvile u njegovom stomaku dok je bio u svemiru sada su ponovo tu u tragovima. Čudnovata produženost njegovih telomera nestala je nakon manje od 48 sati. Naučnici su, štaviše, utvrdili da su telomere u mnogim ćelijama zapravo postale kraće nego što su bile pre nego što je Skot otišao u svemir.

„Ljudi su me pitali: ‘Pa, da li je odlazak u svemir fontana mladosti?'“, kaže dr Suzan Bejli. „Ne mislim da je tako. A ako i jeste, morali biste da tamo ostanete zauvek.“

Neki aspekti Skotovog biološkog stanja ipak se nisu normalizovali. Šest meseci nakon što se vratio iz svemira, 8,7 odsto njegovih gena i dalje funkcioniše potpuno drugačije. Genetičari tu promenu opisuju kao umerenu.

Skot, takođe, nije sjajno prošao na kognitivnim ispitivanjima po povratku. „Bio je sporiji i napravio je više grešaka na skoro svim testovima“, kaže dr Matijas Basner, kognitivni naučnik sa Univerziteta u Pensilvaniji.

Moguće je da je za to kriva biološka promena, ali dr Basner ističe da je Kelija po povratku na Zemlju sačekalo mnogo zahtevnih stvari, poput brojnih intervjua i govora, a moguće je da on, na nesvesnom nivou, više ne forsira sebe.

„Zašto bi iko želeo da ode na Mars ili provodi vreme u svemiru?“, kaže dr Erik Tul sa istraživačkog instituta u Kaliforniji. „Zato što je to vrlo zastrašujuće.“

Džeri Šej, ćelijski biolog sa Univerziteta u Teksasu, nada se da će uspeti da astronaute zaštiti određenim kontramerama. On i njegove kolege već testiraju lekove koji će pomoći ćelijama da saniraju posledice radijacije u DNK.

„Mislim da su svi ovi problemi rešivi“, kaže dr Šej.

© 2019 The New York Times