Научное исследование, проведённое после миссии Inspiration4, показало удивительный феномен: у всех четырёх участников первой полностью гражданской космической экспедиции зафиксированы признаки генетического омоложения во время пребывания на орбите. Однако этот эффект оказался временным, что открывает новые вопросы о влиянии космической среды на человеческий организм.
В сентябре 2021 года экипаж Inspiration4 провёл на орбите три дня, посвящённые не только наблюдениям за Землёй, но и интенсивной научной работе. Вместо пассивного отдыха в невесомости члены команды активно участвовали в сборе биоматериалов для будущих исследований.
Хейли Арсено, главный врач миссии, взяла на себя роль исследователя, собирая образцы крови и кожные мазки у себя и коллег. Эти данные стали основой для масштабного анализа, результаты которого были обнародованы 11 июня в авторитетных журналах Nature и Nature Communications. Учёные обнаружили, что космическая среда вызывает быстрые и значительные изменения в организме, которые можно отследить по биомаркерам уже через несколько часов после выхода на орбиту.
Уникальная возможность для науки
Хотя NASA, JAXA и ESA ранее проводили подобные исследования с профессиональными астронавтами на МКС, миссия Inspiration4 предоставила уникальный шанс изучить самые ранние этапы адаптации человеческого тела к космосу. «Мы приближаемся к возможности точно измерять дозу космического излучения, получаемую человеком», — отметил Крис Мейсон, ведущий автор исследований. Всего несколько дней в космосе оказалось достаточно, чтобы зафиксировать изменения в экспрессии генов и белков.
Феномен удлинения теломер
Одним из самых поразительных открытий стало изменение теломер — защитных «колпачков» на концах хромосом, которые обычно укорачиваются с возрастом и под воздействием стресса. В космосе у экипажа Inspiration4 теломеры, вопреки ожиданиям, удлинились, что свидетельствовало об уменьшении маркеров старения ДНК. Подобный эффект ранее наблюдался у астронавта NASA Скотта Келли после годовой миссии, но обнаружить его всего за несколько дней — стало настоящей сенсацией.
«Мы зафиксировали удлинение теломер у всех четырёх членов экипажа, — подтвердила Сьюзен Бэйли, руководившая этим направлением исследования. — Это замечательное открытие, которое укрепляет наши предыдущие выводы».
Учёные предполагают, что такая реакция является защитным механизмом организма в ответ на повышенный радиационный фон в космосе, аналогичный эффекту, наблюдаемому у альпинистов на больших высотах. Крис Мейсон сравнил это с ДНК-гормезисом: «Когда тело подвергается стрессу, например, в спортзале, мышцы болят, но в ответ становятся сильнее».
Временный эффект и его последствия
К сожалению, «космическое омоложение» оказалось недолговечным. Вскоре после возвращения на Землю теломеры членов экипажа не только вернулись к исходной длине, но и стали короче, чем до полёта. Процесс восстановления занял несколько месяцев. «Это одна из тех вещей, которая не позволяет вам вернуться к исходному состоянию, — отметила Бэйли. — Существуют реальные долгосрочные последствия для здоровья, и нам нужно научиться их контролировать».
Укорочение теломер связано с риском повреждения ДНК и может повышать предрасположенность к серьёзным заболеваниям. Однако исследователи отмечают, что здоровый образ жизни способствует восстановлению этих хромосомных структур.
Помимо изменений теломер, у экипажа наблюдались и другие признаки, характерные для длительных космических миссий: потеря костной и мышечной массы, увеличение маркеров стресса. Однако через полгода большинство этих показателей вернулось к норме. Интересно, что женщины-участницы миссии, Хейли Арсено и Шон Проктор, восстановились быстрее мужчин, что подтверждает гипотезу о лучшей адаптации женского организма к стрессу космического полёта.
База данных для будущих миссий
Все собранные данные войдут в открытый Атлас космонавтики и медицины (SOMA) — первый в своём роде ресурс, объединяющий биологическую информацию из различных космических миссий. Этот атлас позволит учёным детально изучать изменения, происходящие с человеком в космосе, и сравнивать их.
Исследователи надеются, что эта информация поможет не только отбирать наиболее генетически подготовленных кандидатов для будущих экспедиций, но и разрабатывать стратегии поддержки для тех, чей организм менее адаптирован к суровым условиям космических путешествий. Как отметила Хейли Арсено, возможность внести вклад в такую науку была для экипажа огромной честью, несмотря на все временные изменения в их организмах.
Обратите внимание: NASA инвестирует в футуристический телескоп, который будет строить сам себя в космосе.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.