L'astronaute ne s'attarde pas, différences épigénétiques majeures par rapport au frère jumeau terrestre
Andrew Feinberg et Lindsay Rizzardi testent des procédures pour purifier des échantillons de sang sur le plan de microgravité de la NASA appelé « Vomit Comet ». Crédit:Johns Hopkins Medicine
Dans une étude marquante, un groupe de scientifiques américains de Johns Hopkins, L'université de Stanford et d'autres institutions n'ont trouvé aucune différences majeures entre les épigénomes de l'astronaute Scott Kelly, qui a passé un an dans l'espace à bord de la Station spatiale internationale, et son frère jumeau, Marque, qui est resté sur Terre.
Ce que cette étude nous dit sur les dangers des voyages spatiaux sur le génome d'une personne n'est pas clair, disent les scientifiques, mais la recherche sur d'autres astronautes dans l'espace pourrait éventuellement aider les scientifiques à prédire les types de risques médicaux auxquels ils pourraient être confrontés lors de longs voyages spatiaux où les gens subissent moins de gravité que sur Terre, exposition aux rayons ultraviolets nocifs et autres risques pour la santé.
"C'est l'aube de la génomique humaine dans l'espace, " dit Andrew Feinberg, MARYLAND., le Bloomberg Distinguished Professor of Medicine, Génie biomédical et santé mentale à l'Université Johns Hopkins. "Nous avons développé les méthodes pour faire ce type d'études génomiques humaines, et nous devrions faire plus de recherches pour tirer des conclusions sur ce qui arrive aux humains dans l'espace."
Les changements épigénétiques impliquent des « ajustements » chimiques à l'ADN qui peuvent influencer l'activité des gènes, mais les changements n'affectent pas le code génétique sous-jacent lui-même. Les changements affectent quand et comment un gène est lu, ou exprimé, pour ses instructions de codage des protéines. Lorsque des changements épigénétiques se produisent au mauvais moment ou au mauvais endroit, le processus peut activer ou désactiver des gènes au mauvais moment et au mauvais endroit, trop.
Les scientifiques surveillent et étudient depuis longtemps les effets physiologiques des voyages spatiaux sur les astronautes. Cependant, la plupart de ces astronautes effectuent des missions spatiales de six mois ou moins, pas les missions plus longues nécessaires pour voyager vers Mars ou ailleurs. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre l'impact des missions de vol spatial de longue durée sur le corps humain, où il y a plus d'exposition aux rayonnements, régime restreint, moins d'exercice, gravité inférieure et cycles de sommeil perturbés.
Feinberg note que l'étude de jumeaux identiques - qui, par nature, avoir le même matériel génétique - était une occasion importante et rare de comparer les changements physiologiques et génomiques lorsqu'un jumeau est allé dans l'espace et que l'autre est resté sur Terre. "Toutefois, puisque nous n'avons que deux personnes dans notre étude, on ne peut pas dire que ces changements sont dus au voyage spatial lui-même, ", dit Feinberg. "Nous avons besoin de plus d'études sur les astronautes pour tirer de telles conclusions."
Pour l'étude, décrit dans le numéro du 12 avril de Science , les scientifiques ont prélevé des échantillons de sang, des données physiologiques et des mesures cognitives de Scott et Mark Kelly à divers moments plus de 27 mois auparavant, pendant et après la mission spatiale d'un an de Scott. Les échantillons de Scott pendant le vol ont été collectés sur la station spatiale lorsque des cargaisons de la Terre sont arrivées sur une fusée Soyouz et, ce même jour, renvoyés sur Terre à bord de la fusée afin que les échantillons puissent être traités dans les 48 heures.
Feinberg et l'ancienne étudiante postdoctorale Lindsay Rizzardi, maintenant chercheur principal au HudsonAlpha Institute for Biotechnology, axé sur les changements épigénétiques des génomes de Scott et Mark.
