26 C
Ho Chi Minh City
Thứ Sáu, Tháng Chín 24, 2021

Scott Kelly đã dành một năm trong quỹ đạo. Cơ thể anh không hoàn toàn giống nhau.


Trong 340 ngày, Scott Kelly đi vòng quanh Trái đất trên Trạm vũ trụ quốc tế, thu thập dữ liệu về bản thân.

Anh ta rút máu từ tay mình. Anh tiết kiệm nước tiểu. Anh chơi game trên máy tính để kiểm tra trí nhớ và tốc độ phản ứng. Anh ta đo hình dạng của đôi mắt mình.

Hai trăm bốn mươi dặm bên dưới, anh trai của ông Kelly đôi, Mark, người cũng từng là một phi hành gia, thực hiện các bài kiểm tra giống hệt nhau. Bây giờ, một so sánh của hai người đàn ông này đã cung cấp một cơ hội duy nhất để tìm hiểu những gì xảy ra với cơ thể con người trong không gian – xuống mức phân tử.

Vào thứ năm, chỉ hơn ba năm sau khi ông Kelly, 55 tuổi, trở về Trái đất, các nhà nghiên cứu của NASA đã báo cáo rằng cơ thể ông đã trải qua một số lượng lớn các thay đổi khi đi vào quỹ đạo. DNA bị đột biến trong một số tế bào của anh ấy. Hệ thống miễn dịch của anh ta tạo ra một loạt các tín hiệu mới. Microbiome của anh đã thu được các loài vi khuẩn mới.

(Đăng ký để nhận lời nhắc cho các sự kiện không gian và thiên văn trên lịch của bạn.)

Nhiều thay đổi sinh học này dường như vô hại, biến mất sau khi anh trở lại Trái đất. Nhưng những người khác – bao gồm đột biến gen và sau khi anh ta quay trở lại, giảm điểm kiểm tra nhận thức – đã không tự sửa, gây ra sự lo lắng giữa các nhà khoa học.

Một số người coi các rủi ro có thể kiểm soát được, trong khi những người khác tự hỏi liệu nó có an toàn cho các phi hành gia khi thực hiện các chuyến đi dài đến Sao Hỏa hay xa hơn không. Câu trả lời cuối cùng sẽ phụ thuộc vào các nghiên cứu về các phi hành gia vẫn còn nhiều hơn.

Theo tôi, tiến sĩ Eric Topol, giám đốc của Viện nghiên cứu dịch thuật Scripps, người không tham gia vào nghiên cứu này cho biết. Tôi không biết gì về vấn đề này.

Mặc dù các phi hành gia đã được đưa lên máy bay trong gần sáu thập kỷ, nhưng có rất nhiều điều về cuộc sống trong không gian mà các nhà khoa học vẫn không thể hiểu được. Với các cuộc điều tra như Nghiên cứu sinh đôi của NASA, được công bố trên tạp chí Science, cơ quan này hy vọng sẽ trả lời một số câu hỏi trước khi gửi phi hành gia trên các chuyến bay dài hơn.

Năm 2012, NASA đã chọn ông Kelly tham gia nhà du hành vũ trụ người Nga Mikhail Kornienko trên tàu vũ trụ để kiểm tra một năm về những thách thức của du hành vũ trụ, dài gấp đôi so với các nghiên cứu trước đây.

Trong thời gian chuẩn bị cho thông báo về nhiệm vụ, ông Kelly đã hỏi các quan chức rằng họ có kế hoạch nào để so sánh ông với người anh em song sinh của mình không. Chúng tôi có hai người giống hệt nhau về mặt di truyền, ông Kelly nhớ lại đã nói với họ. Voi Họ làm cho một thí nghiệm thú vị.

Các quan chức không có kế hoạch như vậy, nhưng sớm quyết định đưa ra lời đề nghị. Mark Kelly đồng ý và Nghiên cứu sinh đôi của NASA đã ra đời. (Mark Kelly, người đã nghỉ hưu từ NASA vào năm 2011 và là chồng của cựu Đại diện Gabrielle Giffords, đang tranh cử vào ghế Thượng nghị sĩ John McCain ở Arizona.)

Bằng cách so sánh các anh em, NASA hy vọng sẽ hiểu rõ hơn về những thay đổi mà Scott Kelly đã trải qua trong nhiệm vụ của mình.

Thực tế là cặp sinh đôi của họ thực sự thu hẹp các lựa chọn thay thế, ông cho biết Susan Bailey, một nhà sinh học ung thư tại Đại học bang Colorado và là đồng tác giả của nghiên cứu mới. Chúng tôi có thể nói rằng, tốt nhất như chúng tôi có thể nói, những thay đổi này là do không gian vũ trụ.

Mười nhóm nghiên cứu đã thiết kế thí nghiệm cho cặp song sinh; họ có khả năng mang lại một trận tuyết lở nghiên cứu. Nhưng với ông Kelly, kinh nghiệm đã làm cảm thấy rất khác so với các nhiệm vụ trước.

Lấy máu của chính mình trong không trọng lực, ví dụ, là một thói quen quen thuộc. Tôi đã có một vài sự cố tràn lan trong thời gian của mình, ông Kelly nói. Bạn chỉ cần vươn ra và nắm lấy những đốm máu.

Bằng nhiều biện pháp, cuối cùng các nhà khoa học đã tìm thấy, ông Kelly đã thay đổi nhiều như các phi hành gia ở lại trạm vũ trụ chỉ trong sáu tháng. Cuối cùng, tốc độ thay đổi sinh học chậm lại, cho thấy có lẽ cơ thể con người đạt đến trạng thái cân bằng mới trong không gian.

Nhưng cơ thể của Kelly Kelly cũng bị thay đổi theo một số cách đáng ngạc nhiên.

Tiến sĩ Bailey đã nghiên cứu các phần đặc biệt của DNA của mình được gọi là telomere, nằm ở cuối nhiễm sắc thể, bảo vệ chúng khỏi sự suy giảm.

Khi mọi người già đi, telomere của họ có xu hướng ngắn hơn. Căng thẳng – chẳng hạn như phóng xạ hoặc ô nhiễm – có thể đẩy nhanh sự lão hóa bằng cách sờn telomere thậm chí nhanh hơn bình thường.

Thật kỳ lạ, chiều dài trung bình của telomere của ông Kelly nhiệt tăng trong không gian, thay vì giảm dần, như thể các tế bào của ông đang trở nên trẻ trung hơn.

Tập thể dục thường xuyên và chế độ ăn uống lành mạnh có thể là một phần lý do. Nhưng đi vào vũ trụ cũng có thể đã đánh thức một quần thể tế bào gốc yên tĩnh trong cơ thể ông Kelly, ông Tiến sĩ Bailey nói.

Nói cách khác, tế bào của anh ta có thể không phát triển telomere dài hơn. Thay vào đó, có lẽ cơ thể anh ta đã tạo ra một nguồn cung cấp tế bào trẻ mới với telomere dài hơn.

Đi vào vũ trụ cũng xuất hiện để kích hoạt một sự thay đổi di truyền ở ông Kelly. Hàng ngàn gen đã từng im lặng làm tăng hoạt động của chúng – những gen vẫn im lặng trong cơ thể Mark Kelly, trở lại Trái đất. Scott Kelly càng ở lâu, số lượng gen trở nên hoạt động càng nhiều.

Một số gen được đánh thức được biết là mã hóa các protein giúp sửa chữa DNA bị hỏng. Điều đó sẽ có ý nghĩa, vì mức độ phóng xạ trong Trạm vũ trụ quốc tế cao hơn trên Trái đất.

Christopher Mason, một nhà di truyền học tại Weill Cornell Medicine ở New York, ước tính rằng ông Kelly đã tiếp xúc với bức xạ nhiều hơn 48 lần so với mức phơi nhiễm trung bình trên Trái đất trong suốt một năm. Các tế bào của anh ta có thể đang bận sửa chữa vết thương phóng xạ.

Tuy nhiên, một số gen kích hoạt khác đóng vai trò trong hệ thống miễn dịch. Chính xác những gì kích hoạt những thay đổi đó là không rõ ràng.

Nó có thể là căng thẳng tổng thể của cuộc sống trong trạm vũ trụ gây ra một phản ứng miễn dịch. Nhưng các nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra rằng virus tiềm ẩn có thể thức tỉnh trong các phi hành gia.

Hoặc có thể nó là hệ thống miễn dịch không bao giờ tiến hóa để tồn tại trong không gian, chỉ đơn giản là bị nhầm lẫn.

"Nó là tốt hay xấu? Chúng ta chỉ biết đến nó nhiều hơn, thôi, tiến sĩ Mason, đồng tác giả của nghiên cứu mới, nói về hoạt động miễn dịch. Để biết chắc chắn, chúng tôi cần nhiều phi hành gia hơn.

Ông Kelly Quay trở lại Trái đất vào ngày 1 tháng 3 năm 2016, đã chứng tỏ là một trong những khoảnh khắc lớn nhất – nói về mặt sinh học – của toàn bộ nhiệm vụ. Cơ thể anh ta có dấu hiệu căng thẳng dữ dội, và hệ thống miễn dịch của anh ta ở trạng thái cao.

Michael Snyder, một nhà di truyền học tại Đại học Stanford và là đồng tác giả của nghiên cứu, cảnh báo rằng phản ứng này có thể không điển hình. Có lẽ anh ta bị nhiễm virus, anh ta suy đoán. Đây là lý do tại sao bạn muốn thấy nó ở nhiều người hơn.

Bất chấp cú sốc đó, cơ thể của ông Kelly rút hầu hết trở lại tình trạng trước. Một số loài vi khuẩn phát triển mạnh trong ruột của anh ta khi anh ta ở trong không gian, chẳng hạn, lại trở nên hiếm hoi khi hạ cánh.

Sự kéo dài kỳ lạ của telomere Kelly Kelly biến mất sau chưa đầy 48 giờ trên Trái đất. Trên thực tế, Tiến sĩ Bailey và các đồng nghiệp của cô đã bắt đầu tìm thấy nhiều tế bào có telomere ngắn hơn trước khi ông Kelly lên vũ trụ.

Mọi người đã hỏi tôi, ‘Chà, sẽ lên vũ trụ của tuổi trẻ phải không? Tôi không nghĩ là như vậy. Nếu đúng như vậy, bạn sẽ phải ở lại đó mãi mãi.

Một số khía cạnh của sinh vật học Kelly Kelly đã không trở lại chuẩn mực.

Sáu tháng sau khi anh trở lại Trái đất, 8,7% gen của anh vẫn đang hoạt động theo cách thay đổi. Đánh giá từ quy mô nhỏ của sự thay đổi này, Tiến sĩ Snyder mô tả sự thay đổi là khiêm tốn.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng ông Kelly đã làm rất tốt khi trở lại trong các kỳ thi nhận thức. Tiến sĩ Mathias Basner, một nhà khoa học nhận thức tại Đại học Pennsylvania cho biết, chậm hơn và kém chính xác hơn trong tất cả các bài kiểm tra.

Nó có thể là một số thay đổi sinh học là để đổ lỗi. Nhưng Tiến sĩ Basner lưu ý rằng ông Kelly cũng phải đối mặt với rất nhiều yêu cầu trở lại Trái đất, bao gồm lịch trình bận rộn của các cuộc phỏng vấn trên truyền hình và nói trước công chúng.

Và ở một mức độ vô thức, anh ta có thể không còn tự đẩy mình nữa. Ý tôi là, về cơ bản, ông đã nghỉ hưu ngay khi chạm đất, và nên có lẽ anh chỉ Tiến sĩ Basner đã động viên lâu hơn nữa, tiến sĩ Basner nói.

Trong cuốn hồi ký năm 2017, sức bền của ông, ông Kelly mô tả cuộc đấu tranh sau khi trở về với nỗi đau, khó ngủ và những tai ương khác. Một đêm nọ, anh cảm thấy như thể anh là người chiến đấu qua cát lún, anh viết.

Trong một phỏng vấn, Ông Kelly suy đoán những khó khăn đó có thể là đổ lỗi cho điểm số nhận thức của mình. Anh nói, khó mà tập trung khi bạn cảm thấy không khỏe, anh nói.

Một sự thay đổi lâu dài khác, các nhà khoa học tìm thấy, là một tập hợp các đột biến gen mà ông Kelly có được trong không gian. Chúng tôi thấy chúng xuất hiện trong chuyến bay, và sau đó chúng vẫn tồn tại sau đó, bác sĩ Mason nói.

Đôi khi bức xạ kích hoạt một loại đột biến làm cho các tế bào dễ bị tăng đột biến hơn khi chúng phân chia. Cuối cùng, các tế bào có thể bắt đầu phát triển không kiểm soát được – Hãy thực hiện các bước trên con đường dẫn đến ung thư, tiến sĩ Bailey nói.

Peter Campbell, một nhà sinh học ung thư tại Viện Wellcome Sanger ở Anh, người không tham gia vào nghiên cứu mới, cho biết các nhà khoa học có thể dự đoán những đột biến bổ sung sẽ có ý nghĩa gì đối với sức khỏe của ông Kelly.

Thật khó để chắc chắn, nhưng tôi tin rằng những con số đó sẽ liên quan đến sự gia tăng nguy cơ ung thư ở mức độ vừa phải, ông nói.

Hai thay đổi kéo dài này – trong nhận thức và DNA của ông Kelly, – đã khiến một số chuyên gia lo ngại về những rủi ro của một chuyến đi đến sao Hỏa, có thể mất một năm.

Gary Strangman, một nhà tâm lý học tại Đại học Y Harvard, nói rằng việc giảm tốc độ và độ chính xác có thể có những hậu quả nghiêm trọng đối với các nhiệm vụ trong thời gian dài.

Sau một hành trình mệt mỏi đến hành tinh đỏ, các phi hành gia có lẽ sẽ cần phải có những hành động nhanh chóng, chính xác khi họ hạ cánh.

Nếu bạn có một thời gian tốc độ xử lý nhận thức chậm và khó khăn với sự cân bằng và phối hợp mắt-mắt, những hành vi đó sẽ có nguy cơ, theo ông Keithael Seidler, một nhà thần kinh học nhận thức tại Đại học Florida.

Một khối lượng lớn các đột biến gen sẽ không gây ra những nguy hiểm tức thời cho các phi hành gia trong các nhiệm vụ của họ, nhưng nó có thể làm tăng nguy cơ ung thư suốt đời của họ.

Tiến sĩ Mason ước tính rằng một nhiệm vụ lên Sao Hỏa sẽ khiến một phi hành gia bị phóng xạ nhiều gấp tám lần so với ông Kelly từng trải qua.

Charles Mọi người phải nỗ lực để hạn chế tiếp xúc với các phi hành gia trong thời gian du hành vũ trụ kéo dài, Charles nói, Charles Swanton, một nhà sinh học ung thư tại Viện nghiên cứu Francis Crick ở Anh, người không tham gia vào nghiên cứu mới.

Tiến sĩ Topol, thuộc Viện Scripps, nhận thấy hàm ý của kinh nghiệm của ông Kelly, là nghiệt ngã.

Kết luận chính tôi nhận được từ bài báo này, dựa trên tất cả các dữ liệu khách quan, là tại sao mọi người muốn lên sao Hỏa hoặc ở trong không gian? Vì điều này thực sự đáng sợ.

Jerry Shay, một nhà sinh học tế bào tại Trung tâm Y tế Tây Nam Đại học Texas, lạc quan hơn nhiều. Ông đã hy vọng các biện pháp đối phó sẽ bảo vệ các phi hành gia.

Chẳng hạn, ông và các đồng nghiệp của mình đang thử nghiệm các loại thuốc để kích hoạt các tế bào để sửa chữa DNA bị hư hại do phóng xạ. Tôi nghĩ tất cả những vấn đề này đều có thể giải quyết được, bác sĩ Shay nói.

NASA đã bắt đầu sàng lọc tất cả các kết quả này để giúp lập kế hoạch cho các nhiệm vụ tiếp theo tới Trạm vũ trụ quốc tế.

Jennifer Nó đã giành được một bản sao của những gì bạn đã thấy trong Nghiên cứu của Twins, Jennifer cho biết Jennifer Fogarty, nhà khoa học trưởng tại Chương trình nghiên cứu con người của NASA.

Chúng tôi sẽ học hỏi từ đó, và chúng tôi sẽ thông minh hơn về những câu hỏi chúng tôi đặt ra. Có rất nhiều thứ hấp dẫn để đi đo. Nó chỉ không rõ ý nghĩa của nó.

Về phần mình, Tiến sĩ Bailey có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu về các telomere của ông Kelly. Giải quyết bí ẩn đó có thể làm sáng tỏ sự lão hóa thông thường và những căn bệnh mà nó mang lại.

Khi chúng tôi tìm ra cách thức và lý do tại sao, nó sẽ rất quan trọng đối với các phi hành gia cũng như đối với chúng tôi chỉ là Earthlings, cô nói.



Nguồn The NewYork Times

Bài viết liên quan

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây

Bài viết mới nhất

Kết nối với chúng tôi

333Thành viênThích
202Người theo dõiTheo dõi

Quảng cáo