Onderzoek NASA levert verrassing op voor tweelingbroers

“Wat? Mijn DNA is 7% veranderd! Wie had dat gedacht! Dit is goed nieuws, want nu hoef ik Mark niet langer mijn identieke tweelingbroer te noemen.” Met deze humoristische tweet – die in zijn simplisme niet klopt, voor ­alle duidelijkheid – ­reageerde de Amerikaanse astronaut Scott ­Kelly enkele dagen geleden op de voorlopige onderzoeksresultaten die NASA bekend­maakte. Want met het onderzoeksproject rond tweelingen heeft de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie een uniek studieobject in handen om de gevolgen van een langdurig verblijf in de ruimte op het menselijke ­lichaam te bekijken.

Gegroeid (en weer gekrompen)

De identieke tweelingbroers Scott en Mark Kelly zijn beiden astronaut, maar terwijl Scott in maart 2015 naar het ISS vertrok om er een jaar onderzoek te verrichten in een baan om de aarde, bleef Mark lekker thuis. Al is dat relatief: Mark verrichtte bij NASA dezelfde fysieke proeven die zijn broer zo’n vierhonderd kilometer boven zijn hoofd aflegde. Toen Scott in maart 2016 na 340 dagen in gewichtloze toestand – een nieuw record – weer naar onze planeet afdaalde, keerde NASA de tweelingbroers binnenstebuiten. De Amerikaanse organisatie brengt later dit jaar een uitvoerig rapport uit, maar licht nu al een verbluffend tipje van de sluier op.

In de eerste instanties na zijn landing vertoont Scott Kelly de bekende fysieke verschillen met zijn broer en met zijn eigen lichamelijke gesteldheid van vóór de ruimtetrip. Zo is hij in dat jaar maar liefst vijf centimeter gegroeid. Dat is een bekend gevolg van het ontbreken van zwaartekracht in het ISS. Sindsdien is hij weer tot zijn normale proporties gekrompen. Een ander algemeen bekend verschijnsel is dat langdurige gewichtloosheid negatieve gevolgen heeft voor de botvorming, de spiermassa en het immuunsysteem. Om die reden doen de astronauten aan boord van het ISS erg veel aan sport.

93% tijdelijk

Ingrijpender zijn de wijzigingen op genetisch vlak, die de onderzoekers meteen na zijn landing vaststellen: het genetische stelsel van Scott Kelly heeft door het verblijf in de ruimte honderden unieke mutaties ondergaan. Maar de grote meerderheid van die wijzigingen blijkt tijdelijk te zijn. 93% van de veranderingen, veelal het gevolg van het intensieve sporten in de ruimte, wijzigt kort nadien terug naar de oorspronkelijke toestand. Maar 7% van de mutaties is twee jaar na de ruimtereis nog altijd aanwezig. “Het gaat om genen die betrekking hebben op zijn immuun­systeem, het DNA-herstel, het netwerk dat zijn beendergestel vormgeeft en hypoxie (hoogteziekte, red.)”, zegt NASA.

Toch ontkent de ruimtevaartorganisatie dat Scott en Mark genetisch niet langer een identieke tweeling te noemen zijn. “Ze zijn nog altijd identiek, het DNA van Scott is niet fundamenteel veranderd. Wat onze onderzoekers vastgesteld hebben, zijn wijzi­gingen in de manier waarop ons lichaam genetisch reageert op zijn omgeving. Dat zien we in zekere zin ook bij mensen in stresssituaties, zoals bij diepzeeduiken en bergbeklimmen. Een wijziging van 7% van het genenmateriaal is in feite minimaal te noemen.”

De studie geeft wel een boel nuttige informatie in het kader van langere ruimtereizen, zoals naar onze buurplaneet Mars. Zo’n trip duurt al gauw drie jaar en lijkt niet meteen voor morgen. “We staan nog maar aan het begin in het doorgronden van hoe langdurige ruimteverblijven het moleculaire stelsel van het menselijke lichaam beïnvloeden”, zegt ­NASA.