Die "Twins Study" Der NASA Zeigt, Wie Die Raumfahrt Die Genexpression Verändert

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-21 22:30

Ein fast einjähriger Aufenthalt auf der Internationalen Raumstation zeigte einen Anstieg der Genmethylierung.

Die Veränderungen, die die Raumfahrt bei Astronauten hervorruft, sind viel mehr als nur hauttief.

Die Raumfahrt beeinflusst stark die Art und Weise, wie Gene exprimiert oder ein- und ausgeschaltet werden. Dies haben vorläufige Ergebnisse der "Twins Study" der NASA ergeben.

"Einige der aufregendsten Dinge, die wir bei der Betrachtung der Genexpression im Weltraum gesehen haben, sind, dass wir wirklich eine Explosion sehen, wie das Abheben eines Feuerwerks, sobald der menschliche Körper in den Weltraum gelangt", sagte Chris Mason, Principal Investigator der Twins Study in einer Stellungnahme. [Der menschliche Körper im Weltraum: 6 seltsame Fakten].

"Mit dieser Studie haben wir Tausende und Abertausende von Genen gesehen, die ihre Ein- und Ausschaltung verändert haben", fügte Mason hinzu, der an der Weill Cornell Medicine, der medizinischen Fakultät der Cornell University, arbeitet. "Dies geschieht, sobald ein Astronaut in den Weltraum gelangt und ein Teil der Aktivität vorübergehend nach der Rückkehr zur Erde anhält."

Insbesondere fanden Mason und sein Team einen Anstieg der Methylierung, bei dem Methylgruppen auf DNA-Abschnitte geschlagen werden. Dieser Prozess hemmt üblicherweise die Aktivierung der beteiligten Gene. (Eine Methylgruppe besteht aus einem Kohlenstoffatom, das an drei Wasserstoffatome gebunden ist.)

Die Twins-Studie konzentriert sich auf die ehemaligen NASA-Astronauten Scott und Mark Kelly, die eineiige Zwillinge sind und daher ein DNA-Profil teilen.

Scott Kelly und der Kosmonaut Mikhail Kornienko lebten von März 2015 bis März 2016 an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) und absolvierten eine beispiellose elfmonatige Mission. (Die meisten Aufenthalte an Bord des Orbitlabors dauern fünf bis sechs Monate.) Mark Kelly blieb die ganze Zeit auf der Erde und diente als Kontrolle, um die Veränderungen zu messen, die die Raumfahrt in Scott verursacht haben könnte.

Die Forscher bewerten solche Änderungen immer noch in den 10 separaten Untersuchungen, aus denen sich die umfassendere Zwillingsstudie zusammensetzt. Die endgültigen Ergebnisse werden voraussichtlich nächstes Jahr veröffentlicht, teilten NASA-Beamte mit.

"Diese Studie repräsentiert eine der umfassendsten Ansichten der Humanbiologie", sagte Mason. "Es bildet die Grundlage für das Verständnis molekularer Risiken für die Raumfahrt sowie für Möglichkeiten, diese genetischen Veränderungen potenziell zu schützen und zu beheben."

Die Raumfahrt führt auch auf Makroebene zu Veränderungen an den Körpern der Astronauten, einschließlich Muskelatrophie, verminderter Knochendichte und visueller Verschlechterung. Wissenschaftler wissen seit langem über solche Effekte Bescheid, und Astronauten ergreifen bereits Maßnahmen, um einige von ihnen zu mildern. Zum Beispiel ist kräftiges Training ein Teil des Tagesablaufs eines jeden Besatzungsmitglieds an Bord der ISS, um Knochen- und Muskelschwund zu bekämpfen.

Die NASA ist bestrebt, alle physiologischen und psychologischen Auswirkungen der Raumfahrt besser zu verstehen, damit sie sich besser auf Missionen mit Besatzung zum Mars und zu anderen entfernten Zielen vorbereiten kann.

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