La première étude d'un jumeau dans l'espace s'annonce comme une bonne nouvelle pour un voyage sur Mars

NASA | Image éditée par MIT Technology Review

Il y a trois ans, l'astronaute américain Scott Kelly est revenu sur Terre. Son retour de la Station Spatiale Internationale le 1er mars 2016 a mis fin à son Course record aux États-Unis de 340 jours dans l'espace sous un microscope médical. Son frère jumeau, Mark Kelly (qui avait été astronaute), faisait l'objet d'un examen similaire ici sur Terre. La paire a offert une occasion unique d'explorer comment le corps humain réagit à de longues périodes dans l'espace, nous donnant un aperçu de ce qui pourrait arriver lors de voyages vers, disons, Mars.

Maintenant, plus de trois ans plus tard, nous obtenons enfin une image claire de ce que la microgravité, les radiations et l'environnement spatial ont fait au corps de Scott. Les premiers résultats, publié dans Science aujourd'hui par des dizaines de chercheurs du monde entier, sont prometteurs pour l'avenir spatial de l'humanité. C'est principalement une très bonne nouvelle pour les vols spatiaux et ceux qui souhaitent rejoindre les rangs des astronautes, a déclaré le professeur Cornell Chris Mason, chercheur principal de l'étude Twins de la NASA. Alors que le corps a un nombre extraordinaire de changements, il présente également une plasticité extraordinaire pour revenir à un état terrestre normal.

L'étude a examiné un certain nombre de marqueurs biologiques, du système immunitaire (il fonctionnait de la même manière que sur Terre) à la forme des globes oculaires (le nerf rétinien de Scott s'épaississait). Mais deux des résultats les plus remarquables proviennent d'un examen plus approfondi de l'ADN et de l'expression des gènes.

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Susan Bailey et ses collègues de la Colorado State University se sont concentrés sur l'observation de la longueur des télomères de Scott Kelly et de l'enzyme associée, la télomérase. Les télomères sont situés aux extrémités de l'ADN, et leur longueur signifie généralement l'âge et la santé. Des choses comme le vieillissement, le stress et les radiations peuvent les faire rétrécir.

Comme les vols spatiaux exposent les gens à la fois au stress et aux radiations, les chercheurs s'attendaient à voir ses télomères raccourcir. C'était exactement le contraire, dit Bailey. Dès que nos premiers échantillons [ont été prélevés] en vol, soit environ deux semaines après son arrivée là-haut, nous avons vu des télomères significativement plus longs chez Scott qu'il n'en avait avant son départ.

Et la tendance a persisté pendant tout le temps de Kelly sur la station spatiale. Dans l'ensemble, ses télomères se sont allongés d'environ 14,5 %.

Alors qu'est-ce que cela signifie? Ne pensez pas que nous avons soudainement trouvé la fontaine de jouvence dans l'espace. Moins d'une semaine après son retour, ses télomères se sont considérablement raccourcis. Ce sont des types de changements très, très spécifiques aux vols spatiaux et très rapides, ce qui nous a vraiment laissé nous gratter la tête quant à ce qui dans le monde pourrait causer une telle chose, dit Bailey. La longueur moyenne des télomères de Scott Kelly est revenue à la normale en six mois, mais un nombre anormalement élevé de télomères courts qui se sont formés à son retour sur Terre sont restés dans son corps.

Un élément clé des données manquantes crée une partie du mystère autour de la raison pour laquelle cela s'est produit. Les données sur la télomérase, l'enzyme liée à la longueur des télomères, ne sont pas revenues au laboratoire. Alors que les échantillons du corps de Kelly dans l'espace sont parvenus aux chercheurs en moins de 48 heures, l'environnement pendant le trajet jusqu'au laboratoire n'était pas suffisamment contrôlé pour empêcher la perte de l'activité de la télomérase. Retourner sur Terre dans une capsule Soyouz n'équivaut pas à des conditions de laboratoire parfaites.

L'autre changement majeur a été trouvé dans l'expression des gènes de Scott Kelly, ou la façon dont l'ADN dirige les cellules pour fabriquer des composants comme les protéines.

Les chercheurs ont vu de nombreux gènes s'éteindre et se rallumer pendant le vol, en particulier ceux liés à la circulation et au système immunitaire. Ces changements indiquent comment le corps tente de s'adapter à l'espace.

Mason dit que dans la première moitié de la mission, ils ont vu près de 1 500 gènes changer leur expression. Dans la seconde moitié de la mission, six fois plus de personnes ont changé. Cela suggère que le corps humain subit des changements tout au long de son séjour dans l'espace, et pas seulement à son arrivée.

Semblable aux résultats des télomères, la plupart des changements d'expression génique se sont inversés après le retour de Scott Kelly à la maison. Cependant, plusieurs centaines de gènes semblent s'être souvenus de leur temps dans l'espace et avoir conservé les décalages.

Que ce soit beaucoup - et quels sont les effets directs sur la santé - nous ne le savons pas encore. Pour la plupart des chiffres du document, il n'y a pas de point de comparaison. C'est analogue à la toute première fois que nous avons mesuré la tension artérielle de quelqu'un, dit Mason. Nous ne savions pas quels étaient les chiffres de référence réels jusqu'à ce que nous commencions à mesurer plus de personnes.

Bien qu'il dispose d'énormes quantités de données sur sa santé que la plupart des gens ne peuvent jamais rêver, Scott Kelly a déclaré au MIT Technology Review qu'il ne prévoyait pas de prendre des mesures supplémentaires sur la base de ces informations. Il s'est senti mal juste après avoir atterri, comme la plupart des astronautes, mais il ne remarque pas beaucoup de différence dans sa santé maintenant. Je me sens différent que lorsque je me suis lancé un peu, mais c'est probablement parce que, vous savez, j'ai quatre ans de plus, dit-il.

Les prochaines étapes pour l'équipe de Bailey consistent à créer de meilleures méthodes de test pour observer l'activité de la télomérase, soit sur la Station spatiale internationale, soit sur Terre. Mason étudie également une technologie visant à éliminer la pression temporelle sur l'étape de transport des échantillons. Son équipe a même réalisé le premier séquençage d'ADN sur l'ISS et cherche à faire avancer cela. La plupart des autres équipes espèrent une taille d'échantillon plus large et, éventuellement, des tests plus longs. Un astronaute ne suffit pas pour tirer des conclusions définitives, c'est pourquoi des chercheurs comme Mason étudieront d'autres astronautes au cours de tests de deux mois, de six mois et d'un an. Ces missions, cependant, n'auront pas l'avantage d'un jumeau au sol à titre de comparaison.

[Les astronautes] ont le choix d'être un sujet de recherche humain, dit Kelly. Vous pouvez choisir ou non de faire ou de ne pas faire la science. Mais si peu de gens voyagent dans l'espace, et l'idée est que nous sommes là pour la science. Je pense que c'est en quelque sorte votre obligation de vous inscrire à tout cela.

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