Hotline 247
04 6662 6362
 
Hà Nội
0968 378 899
 
Hồ Chí Minh
01289 777 888

Biến đổi DNA sau một năm sống ngoài không gian của phi hành gia NASA

BioMedia

Vào ngày 1/3/2016, phi hành gia người Mỹ Scott Kelly đã quay trở lại Trái Đất sau 340 ngày tại Trạm không gian Quốc tế- International Space Station (ISS). Đây là một phần trong mục tiêu của NASA đó là gửi các nhà phi hành gia bởi các chuyến bay dài ngày trong không gian đến sao Hỏa và các hành tinh khác, đây giống như một thử nghiệm nhằm kiểm tra giới hạn độ bền của con người trong môi trường vi trọng lực. Đặc biệt, đây cũng như là một nghiên cứu về sinh đôi – Twin Study. Thí nghiệm bao gồm Kelly - người sẽ sống bên ngoài trái đất, trong không gian vũ trụ khoảng gần 1 năm; trong khi đó, người anh em sinh đôi cùng trứng của ông (Mark Kelly) sẽ ở lại Trái Đất.

Khi Kelly quay trở về, cả hai người đều được kiểm tra y khoa để xem các tác động lâu dài của môi trường vi trọng lực tới cơ thể của Scott và Kelly. Và kết quả cuối cùng của kiểm tra này đã tiết lộ rằng Scott- người sống bên ngoài không gian, đã có sự thay đổi ở mức độ di truyền.

Nghiên cứu được thực hiện bởi Chương trình nghiên cứu con người của NASA và các phát hiện ban đầu đã được công bố trên Investigator's Workshop vào ngày 23/1/2017.

Ông Mark - người ở lại trái đất (trái) và ông Scott - người vừa từ không gian trở về sau 1 năm. Hai ông là anh em song sinh hoàn toàn giống nhau trước đây - ảnh: NASA

Theo như những phát hiện này, Scott Kelly đã cho thấy những dấu hiệu của sự viêm, các sự thay đổi về telomere (đầu mút nhiễm sắc thể) và telomerase ( đây là 2 phần của hệ thống nhiễm sắc thể có liên quan tới lão hóa), sự giảm tỉ trọng xương và sự thay đổi trong dạ dày-ruột.

“Bằng việc đo được số lượng lớn các chất chuyển hóa, cytokines và protein, các nhà nghiên cứu đã nhận ra rằng các chuyến bay vào không gian thường đi kèm với sự giảm oxy, tăng sự viêm và thay đổi các điều kiện dinh dưỡng đột ngột ảnh hưởng tới sự biểu hiện gen,… Sau khi quay trở lại Trái Đất, Scott đã bắt đầu thích nghi với trọng lực tại đây. Hầu hết các sự thay đổi về mặt sinh học mà Scott đã trải qua trong không gian nhanh chóng trở lại bình thường như trước khi ông bay. Một số thay đổi đã trở lại như bình thường sau vài giờ hoặc vài ngày hạ cánh, trong khi một số khác vẫn còn tồn tại sau 6 tháng”, NASA cho biết.

Đồng thời, nghiên cứu cũng xem xét sự thay đổi hệ gen và nhận thức của cặp song sinh này. Các phát hiện gần đây đã chỉ ra rằng 93% gen của Scott Kelly đã chuyển về bình thường sau khi ông qua trở lại Trái Đất trong khi có 7% là bị mất đi. Điều này đã đóng góp cho khẳng định là “sự thay đổi dài hạn trong gen liên quan tới hệ miễn dịch của Scott, sửa chữa DNA, mạng lưới hình thành xương, sự giảm oxy huyết và sự tăng anhidrit cacbonic trong máu”.

Nói cách khác, bên cạnh các hiệu ứng đã được ghi chép của môi trường vi trọng lực - chẳng hạn như teo cơ, mất mật độ xương và mất thị lực - Scott Kelly cũng gặp những ảnh hưởng sức khoẻ do thiếu oxy, dư thừa lượng CO2 trong mô, và những ảnh hưởng lâu dài trong cơ thể. Bên cạnh đó, Scott Kelly lại không có những thay đổi đáng kể trong hiệu quả nhận thức. Các phát hiện ban đầu đề cập đến vấn đề này chỉ ra tốc độ và độ chính xác của Scott giảm nhẹ khi thực hiện kiểm tra hiệu quả nhận thức so với người anh em song sinh của mình. Sự sụt giảm này rõ ràng hơn khi lần đầu tiên ông hạ cánh, nhưng sau đó được điều chỉnh với trọng lực của Trái Đất.

Mathias Basner - giáo sư tại Đại học Pennsylvania, Philadelphia, người chịu trách nhiệm tiến hành các cuộc kiểm tra, cũng không tìm thấy sự khác biệt thực sự nào trong nhận thức giữa thời gian 6 tháng và 12 tháng. Điều này đặc biệt quan trọng bởi vì một chuyến bay điển hình trên tàu ISS thường kéo dài 6 tháng, trong khi các chuyến bay dài hạn tới sao Hỏa sẽ mất khoảng 150-300 ngày - tùy thuộc vào sự sắp xếp của các hành tinh và tốc độ của tàu vũ trụ.

Như vậy, nghiên cứu song sinh này là nỗ lực của NASA để chuẩn bị cho "Cuộc hành trình đến sao Hỏa" được dự kiến sẽ diễn ra trong những năm 2030. Các nghiên cứu này và các nghiên cứu khác đang được tiến hành trên ISS nhằm xác định xem những ảnh hưởng lâu dài đối với sức khoẻ của phi hành gia và làm thế nào để giảm nhẹ cáctác động này.

Nghiên cứu này của NASA là kết quả của sự hợp tác giữa 10 cuộc điều tra cá nhân, 12 trường cao đẳng và đại học, phòng thí nghiệm Y Sinh của NASA và Hiệp hội các Viện nghiên cứu Y Sinh Quốc gia.

Nguồn: 

Matt Williams, "Scott Kelly's DNA Is No Longer Identical to His Twin's After a Year in Space", Sciencealert, March 15, 2018.

Lược dịch Biomedia Việt Nam

 

Các bài viết cùng chủ đề

Biến đổi DNA sau một năm sống ngoài không gian của phi hành gia NASA

Vào ngày 1/3/2016, phi hành gia người Mỹ Scott Kelly đã quay trở lại Trái Đất sau 340 ngày tại Trạm không gian Quốc tế-...