Al workshop annuale dello Human Research Program della NASA sono stati presentati i nuovi risultati delle ricerche sul confronto del DNA dei gemelli Scott e Mark Kelly, i due gemelli omozigoti e quindi identici, protagonisti di uno studio davvero unico. Dopo la fine della missione di un anno terminata nel marzo 2016 da Scott Kelly a bordo della Stazione Spaziale Internazionale il suo DNA aveva mostrato alcuni cambiamenti, confermati dagli ulteriori studi. Nel corso del tempo trascorso dopo il suo ritorno sulla Terra, si è riadattato e sono stati necessari ulteriori esami a loro volta analizzati per capire meglio quei processi fisiologici.

I risultati preliminari di questo studio sui gemelli Kelly erano stati presentati nel 2017, sempre al workshop annuale dello Human Research Program della NASA. I campioni biologici prelevati da Scott Kelly durante il tempo trascorso sulla ssi e dopo il suo ritorno sulla Terra confrontati con quelli analoghi prelevati da suo fratello Mark hanno permesso di compiere un confronto unico nelle ricerche sulle conseguenze dei viaggi spaziali di lunga durata.

In particolare, sono stati esaminati i cambiamenti avvenuti nel DNA di Scott Kelly. I risultati preliminari di quegli esami erano già stati presentati nel 2017 e sono stati confermati ma alcuni cambiamenti sono continuati anche dopo il suo ritorno sulla Terra. Ciò significa che era necessario tenere ancora sotto controllo i gemelli Kelly e continuare a esaminare tutti i dati raccolti.

L'allungamento dei telomeri, le regioni finali di un cromosoma composte da pezzi di DNA ripetuto più volte, è quello che ha fatto parlare più di tutti perché ci sono ricerche sull'invecchiamento collegate anche a modifiche nei telomeri. Tuttavia, la correlazione al momento è tutt'altro che chiara.

Dopo il suo ritorno sulla Terra, il DNA di Scott Kelly è tornato quasi completamente alla normalità tranne alcuni geni per quanto riguarda la loro espressione. In sostanza, ciò che è cambiato è il modo in cui alcuni geni funzionano o non funzionano, la cosiddetta epigenetica. Ci sono geni che non sono stati modificati ma il sistema che li utilizza, ad esempio per produrre proteine, è stato influenzato in un modo ancora da chiarire.

Queste scoperte suggeriscono alcuni possibili cambiamenti a lungo termine collegati ad alcuni processi biologici legati alle missioni spaziali a lungo termine. Si tratta infatti di geni legati al sistema immunitario, alla riparazione del DNA e ad altri processi il cui studio può essere importante anche in relazione a problemi medici esistenti sulla Terra.

Se ci sono cambiamenti in geni che regolano la formazione di tessuti ossei, ciò può interessare ad esempio gli studi sull'osteoporosi, un problema che colpisce gli astronauti che rimangono a lungo in condizioni di microgravità ma anche milioni di anziani sulla Terra. Alcuni geni interessati riguardano processi che avvengono nel sangue come l'ipossia, cioè una scarsità di ossigeno che raggiunge i tessuti, e l'ipercapnia, cioè l'eccesso di anidride carbonica nel sangue.

I cambiamenti avvenuti in Scott Kelly nel corso della sua missione e dopo il ritorno sulla Terra non hanno riguardato solo il suo DNA. In certi casi però i cambiamenti possono essere collegati. Ad esempio, hanno riguardato il calo di massa corporea ma questo è fortemente influenzato dalla dieta, che a sua volta può aver causato l'allungamento dei telomeri. È una correlazione che va ancora valutata esattamente perché anch'essa può avere notevole importanza per le persone comuni.

La dieta può avere anche altre conseguenze su una persona, non solo dirette ma anche indirette. Ad esempio, può influire sul microbioma, l'insieme di microrganismi che vivono all'interno del corpo umano. Negli ultimi anni nuove ricerche stanno mostrando sempre meglio l'importanza dei batteri che vivono nel tratto gastrointestinale, che una volta venivano chiamati comunemente flora batterica.

Le differenze nel microbioma del tratto gastrointestinale dei due gemelli erano aumentate nel corso della missione di Scott Kelly per poi calare dopo il suo ritorno sulla Terra. È possibile che questi batteri non vengano influenzati dalle condizioni di microgravità della Stazione Spaziale Internazionale.

Questo è il secondo atto di questo studio sui gemelli e i risultati verranno messi assieme e pubblicati nel corso del 2018. Per la sua durata tra la missione di un anno e la fase di riadattamento di Scott Kelly e per la complessità degli esami, lo studio avrà un'ulteriore fase che offrirà le conclusioni. Sarà un momento importante per una pietra miliare delle ricerche mediche collegate ai viaggi nello spazio.