Los resultados del histórico Estudio de los Gemelos de la NASA, que tuvo lugar del 2015-2016, se publicaron el pasado jueves en Science. El documento integrado, que abarca el trabajo de 10 equipos de investigación, revela algunos datos interesantes, sorprendentes y tranquilizadores sobre cómo un cuerpo humano se adaptó y recuperó del entorno extremo del espacio.

El Estudio de los Gemelos proporciona la primera visión biomolecular integrada de cómo el cuerpo humano responde al entorno de los vuelos espaciales, y sirve como un escalón genómico para comprender mejor cómo mantener la salud de la tripulación durante las expediciones humanas a la Luna y Marte.

Los astronautas retirados de la NASA Scott Kelly y su hermano gemelo Mark, participaron en la investigación, realizada por el Programa de Investigación Humana de la NASA. Mark proporcionó una línea de base para la observación en la Tierra, y Scott proporcionó un caso de prueba comparable durante los 340 días que pasó en el espacio a bordo de la Estación Espacial Internacional durante las Expediciones 43, 44, 45 y 46. Scott Kelly se convirtió en el primer astronauta estadounidense en pasar casi un año en el espacio.

"El Estudio de los Gemelos ha sido un paso importante hacia la comprensión de la epigenética y la expresión génica en los vuelos espaciales humanos", dijo J.D. Polk, Director de Salud y Médico en la sede de la NASA. "Gracias a los hermanos gemelos y un grupo de investigadores que trabajaron incansablemente juntos, los valiosos datos recopilados del Estudio de los Gemelos han ayudado a informar la necesidad de una medicina personalizada y su papel en mantener a los astronautas sanos durante la exploración del espacio profundo, a medida que la NASA avanza hacia la la luna y los viajes hacia Marte ”.

Los resultados clave del Estudio de los Gemelos de la NASA incluyen hallazgos relacionados con los cambios en la expresión génica, la respuesta del sistema inmunológico y la dinámica de los telómeros. Otros cambios observados en el documento integrado incluyen cromosomas rotos que se reorganizan en inversiones cromosómicas y un cambio en la función cognitiva. Muchos de los hallazgos son consistentes con los datos recopilados en estudios anteriores y otras investigaciones en curso.

Los telómeros en los glóbulos blancos de Scott, que son biomarcadores del envejecimiento al final de los cromosomas, fueron inesperadamente más largos en el espacio que luego más cortos después de su regreso a la Tierra con la longitud promedio de los telómeros volviendo a la normalidad seis meses después. En contraste, los telómeros de su hermano se mantuvieron estables durante todo el período. Debido a que los telómeros son importantes para la estabilidad genómica celular, se planean estudios adicionales sobre la dinámica de los telómeros para futuras misiones de un año para ver si los resultados son repetibles para las misiones de larga duración.

Un segundo hallazgo clave es que el sistema inmunológico de Scott respondió adecuadamente en el espacio. Por ejemplo, la vacuna contra la gripe administrada en el espacio funcionó exactamente igual que en la Tierra. Un sistema inmunológico completamente funcional durante las misiones espaciales de larga duración es fundamental para proteger la salud de los astronautas de los microbios oportunistas en el entorno de la nave espacial.

Un tercer hallazgo significativo es la variabilidad en la expresión de genes, que refleja cómo reacciona un cuerpo a su entorno y ayudará a informar cómo la expresión de genes está relacionada con los riesgos para la salud asociados con los vuelos espaciales. Mientras estaban en el espacio, los investigadores observaron cambios en la expresión de los genes de Scott, y la mayoría volvió a la normalidad después de seis meses en la Tierra. Sin embargo, un pequeño porcentaje de genes relacionados con el sistema inmunológico y la reparación del ADN no regresaron a la línea de base después de su regreso a la Tierra. Además, los resultados identificaron los genes clave a los que apuntar para su uso en el monitoreo de la salud de los futuros astronautas y el desarrollo potencial de contramedidas personalizadas.

"Durante el vuelo espacial se producen una serie de cambios celulares y fisiológicos", dijo Jennifer Fogarty, científica jefe del Programa de Investigación Humana en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston. “Solo hemos arañado la superficie del conocimiento sobre el cuerpo en el espacio. El Estudio de los Gemelos nos dio la primera visión molecular integrada de los cambios genéticos, y demostró cómo un cuerpo humano se adapta y permanece robusto y resistente incluso después de pasar casi un año en la Estación Espacial Internacional. Los datos capturados de las investigaciones integradas, como el Estudio de los Gemelos de la NASA, se explorarán en los próximos años".

Como parte del récord de la misión de un año, el Estudio de los Gemelos de la NASA incorporó 10 investigaciones para avanzar en la misión de la NASA y beneficiar a toda la humanidad. Scott participó en varios estudios biomédicos, incluida la investigación sobre cómo el cuerpo humano se adapta a los peligros conocidos, como la ingravidez y la radiación espacial. Mientras tanto, Mark participó en estudios paralelos en la Tierra para ayudar a los científicos a comparar los efectos del espacio.