Исследователи обнаружили, что это отличная возможность для исследования природы и воспитания, поэтому было сформировано исследование близнецов. Используя Марка, астронавта НАСА в отставке, в качестве объекта наземного контроля, десять исследователей делятся биологическими образцами, взятыми у каждого близнеца до, во время и после миссии Скотта. Из этих образцов можно узнать, как на тело влияет продолжительное время в пространстве. Эти исследования далеки от завершения.
Дополнительный анализ исследования находится в процессе.Майк Снайдер, исследователь Integrated Omics, сообщил об изменении уровня липидов у Скотта (летного близнеца), что указывает на воспаление. Кроме того, в Марке (наземном близнеце) было повышенное содержание 3-индолепропионовой кислоты (IPA).
Известно, что этот метаболит вырабатывается только бактериями в кишечнике и изучается как потенциальный антиоксидантный терапевтический препарат для мозга. Известно также, что IPA помогает поддерживать нормальную активность инсулина, чтобы регулировать уровень сахара в крови после еды.
Расследование Сьюзан Бейли сосредоточено на теломерах и теломеразе. Понятно, что если смотреть на протяжении многих лет, теломеры уменьшаются в длине с возрастом. Интересно, что всего за один год Бейли обнаружил, что теломеры Скотта на концах хромосом в его лейкоцитах увеличились в длину во время пребывания в космосе.
Это может быть связано с увеличением количества упражнений и снижением потребления калорий во время миссии. Однако по его возвращении на Землю они снова начали сокращаться.
Интересно, что активность теломеразы (фермента, который восстанавливает теломеры и удлиняет их) увеличилась у обоих близнецов в ноябре, что может быть связано со значительным стрессовым семейным событием, происходящим примерно в это время.Исследование Матиаса Баснера «Когнитивные способности в космическом полете» рассматривает когнитивные способности, особенно разницу, обнаруженную во время 12-месячной миссии по сравнению с шестимесячными. После годичной миссии он обнаружил небольшое снижение скорости и точности после миссии.
В целом, однако, данные не подтверждают соответствующего изменения когнитивных способностей в полете за счет увеличения продолжительности миссии с шести до 12 месяцев.В исследовании биохимического профиля, возглавляемом Скоттом Смитом, оказалось, что во второй половине миссии Скотта произошло снижение костеобразования. Кроме того, глядя на уровни C-реактивного белка (широко признанный биохимический маркер воспаления), оказалось, что вскоре после приземления произошел всплеск воспаления, вероятно, связанный со стрессами при повторном входе и приземлении. Гормон стресса Кортизол был низким нормальным в течение годичной миссии, но уровень гормона IGF-1 увеличивался в течение года.
Этот гормон влияет на здоровье костей и мышц, и на него, вероятно, повлияли контрмеры с тяжелыми упражнениями во время полета.Фред Турек сосредоточился на микробиоме желудочно-кишечного тракта — или «микробах», которые естественным образом обнаруживаются в кишечнике и помогают пищеварению. Различия в вирусном, бактериальном и грибковом микробиоме близнецов были выражены во все временные точки; однако этого следовало ожидать из-за различий в питании и среде обитания.
Интересны были различия в видах микробов, наблюдаемые у Скотта на земле по сравнению с его пребыванием в космосе. Одно изменение было изменением соотношения двух доминирующих бактериальных групп (то есть Firmicutes и Bacteroidetes), присутствующих в его желудочно-кишечном тракте. Соотношение одной группы к другой увеличивалось во время полета и возвращалось к предполетным уровням по возвращении на Землю.Исследование Эммануэля Миньо «Исследования иммунитета» рассматривает изменения в организме до и после вакцинации от гриппа каждому близнецу.
Вслед за вакцинами против гриппа были созданы «персонализированные» рецепторы Т-клеток. Эти уникальные рецепторы Т-клеток увеличились у обоих близнецов, что было ожидаемым иммунным ответом, защищающим от заражения гриппом.Крис Мейсон выполняет секвенирование генома ДНК и РНК, содержащихся в лейкоцитах близнецов, в ходе своего расследования.
Было завершено секвенирование всего генома и показало, что у каждого близнеца есть сотни уникальных мутаций в геноме, которые являются нормальными вариантами. Секвенирование РНК (транскриптома) показало, что у близнецов более 200000 молекул РНК экспрессировались по-разному. Они присмотрятся, чтобы увидеть, мог ли быть активирован «космический ген», пока Скотт был в космосе.
Энди Файнберг изучает эпигеномику или то, как окружающая среда регулирует экспрессию наших генов. Он обнаружил, что в ДНК в лейкоцитах Скотта уровень метилирования или химических модификаций ДНК снижался во время полета, включая ген, регулирующий теломеры, но возвращался к норме по возвращении. На земле уровень метилирования Марка в ДНК, полученной из его белых кровяных телец, увеличился в середине исследования, но в конце вернулся к норме.
Изменчивость наблюдалась в паттернах метилирования у обоих близнецов; однако этот эпигенетический шум был немного выше у Скотта во время космического полета, а затем вернулся к исходному уровню после возвращения на Землю. Эти результаты могут указывать на гены, которые более чувствительны к изменяющейся окружающей среде, будь то на Земле или в космосе.Благодаря дальнейшим исследованиям, объединяющим эти предварительные результаты, в координации с другими физиологическими, психологическими и технологическими исследованиями, НАСА и его партнеры будут продолжать обеспечивать, чтобы астронавты выполняли будущие миссии по исследованию космоса безопасно, эффективно и результативно.
Совместная публикация резюме запланирована на конец 2017 года, после чего последуют статьи исследователей.