La NASA étudie 2 jumeaux : l'un sur Terre, l'autre dans l'espace

Les résultats de la « Twins Study » conduite par la NASA et dont l’objectif visait à étudier l’impact des vols spatiaux sur la santé humaine ont été publiés dans le Journal Science.

Quelles sont les conséquences des missions spatiales sur la santé ?

Les résultats de la « Twins Study » conduite par la NASA et dont l’objectif visait à étudier l’impact des vols spatiaux sur la santé humaine ont été publiés dans le Journal Science.

Deux vrais jumeaux, Mark et Scott, ont ainsi fait l’objet de cette étude, l’un d’entre eux ayant passé plus de 300 jours dans la Station spatiale internationale.

Ayant réuni une dizaine d’équipes de recherche des quatre coins du pays, la « Twins Study » avait comme objectif la détermination des modifications physiologiques, moléculaires et cognitives qui peuvent survenir chez un être humain exposé aux risques liés aux vols spatiaux. Pour ce faire, ce travail de la NASA a procédé en comparant ces variables chez deux astronautes vrais jumeaux, Scott Kelly, parti dans l’espace pendant 342 jours et son frère Mark Kelly, resté sur Terre.

La  « Twins study » vise à étudier les conséquences d’un voyage spatial sur le corps humain

Les résultats de la « Twins Study » dévoilés le 11 avril 2019 et faisant l’objet d’un article dans le journal Science révèlent des données intéressantes et surprenantes sur la façon dont le corps humain peut s’adapter à des conditions extrêmes de la vie spatiale. Grâce à cette étude unique en son genre, La NASA a acquis une certaine compréhension sur les conséquences d’un voyage spatial sur le corps humain. Cette mission n’est d’ailleurs qu’une étude préliminaire et devrait être suivie par des expéditions plus longues comme des missions vers la planète Mars et qui pourraient durer environ 3 ans pour un voyage aller-retour.

La NASA reconnaît que l’étude « Twins Study » est la toute première en son genre à comparer les profils moléculaires d’astronautes jumeaux identiques. Puisque les jumeaux identiques partagent la même constitution génétique, les études sur les jumeaux permettent aux scientifiques d’étudier comment la santé de l’être humain est influencée par l’environnement qui l’entoure, indépendamment des changements physiques qui surviennent naturellement en raison d’une prédisposition génétique. Avec ce travail de recherche, la NASA cherche à assurer la santé et la sécurité des astronautes qui participent à la conquête spatiale.

Les modifications liées au séjour dans l’espace

Les télomères représentent les extrémités de chaque brin d’ADN et possèdent des caractéristiques spéciales afin de protéger les chromosomes (contenant l’information génétique). Les télomères ont tendance à raccourcir avec l’âge ; cependant, des facteurs liés au mode de vie, au stress et à l’exposition à l’environnement peuvent aussi influer sur la vitesse à laquelle ce raccourcissement se produit. L’une des découvertes les plus frappantes de l’étude Twins Study conduite par la NASA est que Scott (ayant fait le voyage spatial) a présenté un changement dans la dynamique de la longueur des télomères pendant le vol spatial et quelques jours après l’atterrissage. Ceci permet d’évaluer le risque à long terme des missions spatiales sur la santé des astronautes.

Un autre paramètre a aussi été étudié : la réponse immunitaire vaccinale. Scott a ainsi reçu trois vaccins antigrippaux, chacun à un an d’intervalle ; le premier sur Terre, le deuxième dans l’espace (la première fois qu’un astronaute reçoit un vaccin dans l’espace) et le troisième sur Terre. L’étude a révélé que l’organisme de Scott a réagi au vaccin délivré dans l’espace de façon appropriée. Cette découverte importante permet à la NASA de s’assurer que le système immunitaire réagirait de façon appropriée dans l’espace, si jamais une vaccination est nécessaire durant des missions de longue durée.

Les échantillons prélevés avant, pendant et après la mission de Scott dans l’espace ont révélé la survenue de certaines modifications au niveau de l’expression génétique. Mark a également connu des changements dans l’expression des gènes sur Terre, mais qui ne sont pas les mêmes. Les changements que Scott a subis peuvent avoir été associés à son long séjour dans l’espace et la plupart de ces derniers (environ 91,3 %) étaient revenus à la normale après six mois de son retour sur Terre. On suggère que certains dommages observés au niveau de l’ADN sont attribuables à l’exposition du corps humain aux rayonnements.

Concernant les facultés cognitives, la majorité d’entre elles (vivacité d’esprit, orientation spatiale, etc.) sont restées inchangées pendant le séjour de Scott dans l’espace, ce qui permet de conclure que les astronautes peuvent maintenir un niveau élevé de performances mentales pendant de longues périodes de missions dans l’espace. Toutefois, une diminution de la vitesse et de la précision mentale a été observée après l’atterrissage et a persisté pendant six mois. Ceci pourrait être lié à une réexposition et à l’adaptation à la gravité terrestre, ainsi qu’aux journées bien chargées de Scott après la mission spatiale.

La masse corporelle de Scott a aussi baissé de 7 % et son microbiome intestinal s’est profondément modifié pendant le vol avec un retour à la normale après l’atterrissage.

D’autres résultats ont émergé de l’étude : signes inflammatoires et d’épaississement des parois vasculaires, modification de l’état d’hydratation, modifications génétiques, inflammation, etc.

Cette étude permet d’ouvrir plusieurs horizons pour la conquête de l’espace

Nous ne pouvons envoyer des humains sur Mars sans savoir comment les vols spatiaux affectent le corps, y compris les microbes voyageant avec les humains sur Mars", a déclaré Fred W. Turek, qui a mené l’étude sur le microbiome. " Et nous devons le savoir le plus tôt possible. L’objectif est d’envoyer des gens sur Mars en 2035, nous ne pouvons donc pas attendre jusqu’en 2033 pour obtenir cette information." 

Cette étude pourrait donc aider les scientifiques à une meilleure compréhension des risques des longues missions dans l’espace sur la santé des astronautes et pourrait aussi participer à guider les études du Programme de recherche sur les humains de la NASA pour les années à venir.

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