L'étude ne trouve des différences épigénétiques pas importantes entre l'astronaute de l'espace et son frère jumeau attaché à la terre

Dans une étude de point de repère, un groupe de scientifiques des États-Unis de Johns Hopkins, l'Université de Stanford et d'autres institutions a trouvé pas durable, les différences majeures entre les epigenomes de l'astronaute Scott Kelly, qui ont passé une année dans l'espace à bord de la Station Spatiale Internationale, et son frère jumeau, le repère, qui est demeuré sur terre.

Méthodes d'essai d'Andrew Feinberg et de Lindsay Rizzardi pour enregistrer des prises de sang sur l'avion de la microgravité de la NASA appelé la « comète de vomi. » Crédit : Médicament de Johns Hopkins

Ce que cette étude nous indique au sujet des périls du voyage dans l'espace sur le génome d'une personne n'est pas clair, disent les scientifiques, mais la recherche sur les astronautes complémentaires dans l'espace pourrait éventuellement aider des scientifiques à prévoir les types de risques médicaux qu'ils peuvent faire face sur de longs voyages de l'espace où les gens remarquent moins de densité que sur terre, l'exposition aux rayons ultraviolets nuisibles et d'autres risques à la santé.

C'est l'aube de la génomique humaine dans l'espace. Nous avons développé les méthodes pour faire ces types d'études génomiques humaines, et nous devrions faire plus de recherche pour tirer des conclusions au sujet de ce qui arrive aux êtres humains dans l'espace. »

Andrew Feinberg, M.D., le professeur de médecine distingué de Bloomberg, le génie biomédical et santé mentale à l'Université John Hopkins

Les modifications épigénétiques concernent des « coups secs » chimiques à l'ADN qui peut influencer l'activité de gène, mais les modifications n'affectent pas code génétique fondamental lui-même. Les modifications affectent quand et comment un gène est affiché, ou exprimé, pour ses directives de protéine-codage. Quand les modifications épigénétiques se produisent au mauvais moment ou à la place, le procédé peut tourner des gènes mise en marche/arrêt au mauvais moment et à la place, aussi.

Les scientifiques ont longtemps surveillé et ont étudié les effets physiologiques du voyage dans l'espace sur des astronautes. Cependant, la plupart de ces astronautes se déplacent sur des missions de vol spatial de six mois ou moins, pas les missions plus longues priées pour se déplacer à Mars ou ailleurs. Plus de recherche est nécessaire pour comprendre le choc de longues missions de vol spatial sur le corps humain, où il y a plus d'exposition au rayonnement, de régime restreint, moins de cycles de sommeil d'exercice, plus de poids spécifique faible et perturbée.

Feinberg note cela étudiant les vrais jumeaux - qui, par nature, ont le même matériel génétique - était une opportunité importante et rare de comparer les modifications physiologiques et génomiques quand on jumeau est entré dans l'espace et l'autre est resté sur terre. « Cependant, puisque nous avons seulement deux personnes dans notre étude, nous ne pouvons pas dire que ces modifications sont dues au voyage dans l'espace lui-même, » dit Feinberg. « Nous nécessitons plus d'études des astronautes tirer de telles conclusions. »

Pour l'étude, décrit dans la question du 12 avril de la Science, les scientifiques ont rassemblé des prises de sang, des caractéristiques physiologiques et des mesures cognitives de Scott et le repère Kelly aux remarques variées de temps plus de 27 mois avant, pendant et après la mission spatiale d'une année de Scott. Les échantillons provenant de Scott pendant le vol ont été rassemblés sur la station spatiale quand les expéditions de la terre ont obtenu sur une fusée de Soyuz et, ce même jour, expédié de nouveau à la terre sur la fusée de sorte que les échantillons aient pu être traités dans un délai de 48 heures.

Feinberg et ancien stagiaire post-doctoral Lindsay Rizzardi, maintenant un scientifique supérieur à l'institut de HudsonAlpha pour la biotechnologie, concentré sur les modifications épigénétiques aux génomes de Scott et du repère.

Particulièrement, Feinberg et son équipe ont examiné deux types de globules blancs (CD4+ et CD8+) d'isolement dans le sang de repère et de Scott. Ils se sont concentrés sur les repères épigénétiques se composant des groupes méthyliques appelés de modifications chimiques qui sont ajoutés sur l'ADN dans une méthylation appelée de processus.

De façon générale, ils ont trouvé que cela au sujet juste d'autant de modifications épigénétiques s'est produit dans l'ADN du repère terre à terre comme dans son jumeau d'espace-vol. Il y avait une différence de moins de 5 pour cent dans la méthylation générale entre les jumeaux pendant la mission. La plus grande différence s'est produite pendant neuf mois dans la mission quand 79 pour cent de l'ADN de Scott ont été méthylés, avec 83 pour cent du repère.

L'emplacement des changements de méthylation du génome était différent pour chaque jumeau. Par exemple, les scientifiques ont trouvé des changements de méthylation près des gènes impliqués des réactions de système immunitaire en Scott pendant son temps dans l'espace, mais pas dans le repère. Ceci marqué avec des caractéristiques d'autres chercheurs impliqués dans l'étude actuelle qui a trouvé des augmentations dans certains marqueurs biologiques s'est associé à l'inflammation en Scott mais pas repère.

« Il était d'une manière encourageante pour voir qu'il n'y avait aucune perturbation massive de l'epigenome dans le repère ou le Scott, » dit Rizzardi. « Cependant, avec seulement deux personnes dans l'étude, nous sommes limités dans les conclusions que nous pouvons tirer au sujet de l'effet du voyage dans l'espace sur le génome. Mais les découvertes nous donnent des indices à ce que nous devrions examiner plus attentivement dans de futures études des astronautes. »

Dans l'étude actuelle, les échantillons biologiques de Scott ont été expédiés de nouveau à la terre immédiatement, mais à l'avenir, les astronautes peuvent devoir traiter et enregistrer des échantillons sur le vaisseau spatial. Feinberg, Rizzardi et scientifique Brian Crucian de la NASA ont développé le mode d'emploi détaillé pour faire des expériences compliquées dans la microgravité. Feinberg et Rizzardi se sont déplacés pendant une semaine pendant la « comète célèbre de vomi, » un avion qui simule l'apesanteur, pour vérifier leurs protocoles pour surmonter les défis de rassembler, d'épurer et d'enregistrer des prises de sang à bord de la station spatiale.

Des études abouties par des scientifiques à l'Université de Stanford, l'université de l'Etat du Colorado, l'Université de Cornell et d'autres, certains des résultats notables ont compris le rallongement en vol de Scott des télomères, les endcaps protecteurs sur des chromosomes. Le télomère rallongeant, comme précédemment rapporté, est revenu à la normale quand Scott est revenu à la terre.

De plus, plus de 90 pour cent de gènes qui ont changé des niveaux d'activité pendant le vol de Scott sont revenus à la normale pendant six mois après le vol. Cependant, les notes de Feinberg, ces modifications ne sont pas indicatives seul du vol spatial, ni elles diffèrent de ce qui pourrait se produire normalement.

Les scientifiques ont également constaté que la forme du globe oculaire de Scott a changé au cours du vol, y compris un nerf rétinien plus épais et des plis dans la couche choroïde qui entoure l'oeil. Ces modifications affectent type l'acuité visuelle et, dit Feinberg, se sont produites dans d'autres astronautes mâles mais pas femelles. Les scientifiques ont également observé les modifications cognitives et ont augmenté des niveaux de stress en Scott pendant le vol, qui, de nouveau, ne peut être attribué seul au vol spatial.

Feinberg dit des configurations de cette étude le travail préparatoire pour rendre des prévisions au sujet d'un astronaute fonctionnement lié au gène et physiologique pendant une mission à long terme : « Si nous savons que ce qu'à prévoir, nous pouvons anticiper des problèmes de santé que les astronautes peuvent rencontrer et s'assurer que les médicaments et d'autres remèdes sont actuels pendant une mission. »

Source : https://www.hopkinsmedicine.org/