Если у биолога рождаются близнецы, то одного он крестит, а второго - нет, потому что оставляет его для контроля
Когда у будущего отставного капитана полиции города Вест-Орандж (Нью-Джерси) Ричарда Келли родились двое сыновей, то он на эту тему не задумывался, но получилось как в анекдоте про биолога: один из них полетел в космос, а другой - нет
Идентичные близнецы-астронавты Скотт и Марк Келли (он старше на 6 минут) стали участниками самого детального естественного эксперимента, в котором учёные пытались выяснить, что длительный полёт делает с человеческим организмом
Младший Скотт провёл на Международной космической станции (МКС) почти год (340 суток), а его старший близнец Марк остался на Земле
Обоих измеряли до, во время и после миссии - от крови и микробиома до когнитивных тестов и экспрессии генов. Итоги вошли в междисциплинарную работу в Science и целую серию материалов NASA
У Скотта наблюдали типичный для долгих полётов синдром SANS (нейроокулярный синдром, связанный с космическим полетом): гиперметропический сдвиг, признаки отёка диска зрительного нерва, уплощение заднего полюса глаза и прочие измнения
Они связаны с перераспределением жидкостей в невесомости и комплексом факторов (включая возможное участие внутричерепного давления, CO2, соли и нагрузок). У некоторых астронавтов функциональные нарушения стихают по возвращении, но структурные следы могут сохраняться годами. По оценке NASA на 2017 год, признаки SANS хоть раз испытывали около 40% летающих долго
Главное молекулярное открытие - не лавина постоянных мутаций, а масштабные сдвиги экспрессии тысяч генов (то, как они включаются/выключаются). Спустя шесть месяцев на Земле 91,3% этих изменений вернулись к исходному уровню, примерно 8,7% оставались смещёнными дольше. Это касается прежде всего пути иммунного ответа и ремонта ДНК, что не только указывает на стрессовую мобилизацию иммунной системы, но и на высокую обратимость большинства реакций
Известно, что теломеры (защитные колпачки на концах хромосом) у Скотта во время полёта удлинились, но уже в первые дни после посадки обратно быстро укоротились, причём выросла доля очень коротких теломер - потенциальный фактор долгосрочных рисков
В полёте у Скотта регистрировали снижение массы тела, признаки сосудистой ремоделировки (включая дистензию сонной артерии и утолщение интима-медиа - увеличение суммарной толщины двух внутренних слоёв стенки артерии), изменения метаболизма и микробиома, но через несколько месяцев большинство показателей вернулись близко к исходным значениям
Исследование близнецов не только показало слабые места, но и выделило 10 ключевых процессов, требующих у организаторов длительных космических полётов принятия контрмер: от поддержания геномной стабильности и контроля теломер до здоровья сосудов и глаз
Эти выводы уже есть в программах подготовки и медицины полётов: корректируются диета и уровни углекислого газа, оптимизируются протоколы упражнений и жидкости, тестируются средства перераспределения кровотока и новые режимы мониторинга зрения и иммунитета
Следующий шаг - подтверждение на больших выборках и в средах за пределами низкой околоземной орбиты
Эксперимент был не абсолютно чистым, так как в космосе всё-таки побывали оба брата. Он пришёлся на четвёртый и заключительный полёт Скотта Келли, который длился с 27 марта 2015 года до 1 марта 2016 года
Марк Келли в этот период уже не летал и служил контролем на Земле - его последний полёт пришёлся на шаттл STS-134 в 2011 году
У Скотта Келли - 4 полёта и суммарно около 520 суток 10 часов 33 минуты в космосе. У Марка Келли тоже 4 полёта, но суммарно "всего" 54 дня 2 часа 4 минуты в космосе
Год Скотта Келли в невесомости показал, что:
- глаза человека чувствительны к изменению гравитации
- иммунная система на время собирается в кулак
- теломеры играют на гармошке, но потом успокаиваются
На фото Скотт с усами. Или Марк?