Phần lớn những thay đổi xảy ra trong cơ thể của Kelly, so với người anh em song sinh của mình -Mark, trên Trái đất, đã trở lại bình thường khi anh trở về từ trạm vũ trụ. Các kết quả nghiên cứu cho thấy sức khỏe của con người có thể "hầu như được duy trì" trong một năm ngoài không gian, các nhà nghiên cứu cho biết.
Trong một cuộc gọi với các phóng viên hôm thứ Năm, Mark đã cảm ơn Scott vì đã phục vụ đất nước và cam kết của mình dành cho nền khoa học bằng cách dành một năm trong không gian mà không biết nó sẽ ảnh hưởng đến anh như thế nào.
Hai anh em song sinh phải thường xuyên trao đổi mẫu máu cho các nhà nghiên cứu để lấy so sánh thông tin giữa hai người trong hai môi trường khác nhau.
Kết quả cho thấy "khả năng phục hồi và sự mạnh mẽ của cơ thể con người", ông Steven Platts, người điều phối nghiên cứu của NASA cho biết.
Thật trùng hợp, kết quả đang được công bố đúng vào dịp kỷ niệm 58 năm chuyến bay vũ trụ có người lái đầu tiên của nhà du hành vũ trụ Liên Xô Yuri Gagarin.
Nhưng nghiên cứu được nhiều người dự đoán cho thấy các khu vực khác nhau có thể yêu cầu nhiều biện pháp đối phó hoặc bảo vệ khi chuẩn bị cho các nhiệm vụ du hành không gian dài hơn hoặc các nhiệm vụ đến các hành tinh khác, như Sao Hỏa.
Những thay đổi về phân tử, sinh lý và hành vi được chia thành các nhóm nguy cơ thấp, trung bình và nguy cơ cao. Sự thay đổi của Scott về khối lượng cơ thể và hệ vi sinh vật (microbiome) được coi là nguy cơ thấp. Những thay đổi trong điều hòa collagen và quản lý chất lỏng của mạch máu là ở mức độ trung bình và sự mất ổn định gen được coi là có nguy cơ cao.
"Khi chúng ta bay vào không gian và tiếp xúc với môi trường không trọng lực và du hành với tốc độ cực cao, cơ thể chúng ta vẫn thích ứng và tiếp tục hoạt động rất tốt", ông Platts cho biết.
Nghiên cứu, bao gồm công trình của 84 nhà khoa học tạo thành 10 nhóm từ 12 trường đại học ở 8 tiểu bang, đều nghiên cứu các khía cạnh khác nhau của cơ thể con người trong không gian, đã được công bố hôm thứ Năm trên tạp chí Science. Dữ liệu bao gồm các phép đo nhận thức, dữ liệu sinh lý trong các mẫu thử, bao gồm máu, huyết tương, nước tiểu và phân của anh em nhà Scott trong vòng 27 tháng.
Tuy nhiên, có những yếu tố hạn chế trong nghiên cứu, các nhà khoa học của NASA cho biết.
Hiện tại nghiên cứu chỉ dựa trên các dữ liệu của anh em Scott và Mark Kelly, kết quả sẽ không được chứng thực với các phi hành gia khác, các nhà nghiên cứu làm rõ. Scott cũng vẫn ở trong lá chắn bảo vệ của từ trường Trái đất trên trạm vũ trụ, không bị tổn hại bởi các bức xạ không gian sâu.
Các nhà nghiên cứu coi công việc của họ là" tạo giả thuyết và xác định khung" vốn sẽ có lợi cho nhiều nghiên cứu hơn trong tương lai. Nhưng họ cũng tin rằng đó là "bình minh của bộ gen người trong không gian", theo Tiến sĩ Andy Feinberg, nhà điều tra chính và giáo sư y khoa tại Trường Y khoa Johns Hopkins.
"Dự án Nghiên cứu Sinh đôi sẽ là một bước quan trọng để tìm hiểu quá trình biểu sinh và biểu hiện gen trong không gian của con người", J.D. Polk, giám đốc văn phòng y tế và sức khỏe tại Trụ sở NASA cho biết. "Điều này đã giúp thông báo sự cần thiết của y học cá nhân hóa và vai trò của nó trong việc giữ cho các phi hành gia khỏe mạnh trong quá trình thám hiểm không gian, khi NASA đẩy mạnh các dự án trên Mặt Trăng và Sao Hỏa".
Mark Kelly cho biết anh hy vọng sẽ sớm được tham gia các dự án của NASA trong tương lai.
Trong khi đó, Scott còn háo hức hơn. "Tôi thậm chí còn tình nguyện trở thành người được đi ngay từ bây giờ. Tôi đã sẵn sàng để đi. Hãy cho tôi lên một chuyến bay 2 năm" Scott nói.
Điều gì đã thay đổi ngoài không gian
Một năm trong không gian khiến động mạch cảnh của Scott dày thêm, ngoài ra còn có các triệu chứng như tổn thương ADN, thay đổi biểu hiện gen, võng mạc dày, thay đổi vi khuẩn đường ruột, giảm khả năng nhận thức và thay đổi cấu trúc ở đầu nhiễm sắc thể telomere. Nhưng nó không làm thay đổi hoặc làm biến đổi ADN của anh ta.
Hoạt động tiêm phòng cúm trong không gian cũng được tiến hành chính xác như trên Trái đất. Dinh dưỡng và tập thể dục khi ở trên trạm vũ trụ cũng giúp giảm cân và tăng axit folic.
Những thay đổi trong biểu hiện gen đã được kết nối với các hệ thống sửa chữa ADN và hệ thống miễn dịch. Hơn 1.000 gen đã thay đổi ngay khi Scott ra ngoài không gian. Một số thay đổi đã được dự kiến, như những thay đổi liên quan đến sự hình thành xương hoặc sửa chữa ADN, bởi mật độ xương của các phi hành gia thường bị mất trong không gian và bức xạ làm hỏng ADN. Nhưng những thay đổi đối với các gen của ty thể và hệ thống miễn dịch, giúp tạo ra năng lượng và bảo vệ cơ thể, cho thấy rằng các chuyến bay vũ trụ dài hạn làm tăng căng thẳng trên cơ thể con người. Cũng có bằng chứng về sự căng thẳng của tế bào.
Điều này cho thấy hệ thống miễn dịch của Scott đã cảnh giác cao để đối phó với sự thay đổi môi trường của mình, các nhà nghiên cứu cho biết.
"Biểu hiện gen đã thay đổi đáng kể", ông Christopher Mason, một trong những tác giả nghiên cứu và phó giáo sư sinh lý học tại Đại học Weill Cornell Medicine cho biết. "Mặc dù nhiều thay đổi đã đảo ngược sau khi Scott trở lại Trái đất, một số thay đổi còn lại, bao gồm thiếu hụt nhận thức, tổn thương ADN và một số thay đổi trong kích hoạt tế bào T. Chúng tôi chưa biết những thay đổi này là tốt hay xấu. Cơ thể phản ứng thế nào, nhưng các gen đã bị nhiễu loạn, vì vậy chúng tôi sẽ theo dõi trong thời gian dài".
Nhìn vào biểu sinh của anh em Scott và Mark chỉ cho thấy sự khác biệt ít hơn 5%. Epigenome là các hợp chất hóa học hoạt động như một công tắc để bật hoặc tắt gen trong ADN. Thay đổi biểu sinh là những điều chỉnh đối với hoạt động gen chứ không làm thay đổi mã di truyền. Đối với Scott, những thay đổi liên quan đến phản ứng của hệ thống miễn dịch và các dấu hiệu sinh hóa gắn liền với tình trạng kích động.
Tuy nhiên, sức khỏe của Scott cũng bị ảnh hưởng tiêu cực, theo bà Susan Bailey, tác giả nghiên cứu và giáo sư Đại học bang Colorado cho biết, nhiễm sắc thể telomere của phi hành gia này đã ngắn hơn bình thường có nguy cơ bị lão hóa nhanh, hoặc mắc các bệnh tim mạch và một số bệnh ung thư.
Ngoài ra, sự thay đổi chất lỏng trong không gian không chỉ ảnh hưởng đến mắt mà cả hệ thống tim mạch của anh. Thành động mạch cảnh của Scott dày lên, nồng độ collagen trong máu của anh thay đổi.
Tốc độ nhận thức và độ chính xác của Scott đã giảm trong các bài kiểm tra sau khi anh trở về Trái Đất.Nhưng hầu hết mọi thứ đã trở lại mức bình thường, ổn định hoặc cơ bản 6 tháng sau khi Scott về nhà.
Phi hành gia này nói rằng trở về từ 1 năm từ không gian có sự "khác biệt đáng kể" so với trở về từ một nhiệm vụ 6 tháng.
Scott cho biết anh cảm thấy như mình bị cúm trong vài ngày đầu tiên trở lại Trái đất. Anh ta bị đau khớp và cơ, sưng ở chân dưới, nổi mề đay và nổi mẩn bất cứ khi nào da anh chạm vào bất cứ thứ gì, đi kèm với các triệu chứng chóng mặt, buồn nôn và mệt mỏi, phải mất 6 tháng để Scott bình phục 100% như trước kia.
