Phi hành gia bị biến đổi gene sau 340 ngày du hành ngoài không gian

Ngoài không gian, trọng lượng, mật độ xương và bộ gene của phi hành gia Scott Kelly (Mỹ) bị biến đổi.

Du hành trong không gian tác động không nhỏ đến thể chất con người. Theo báo cáo được NASA đưa ra hôm 11/4, khi đi vào không gian, con người không chỉ bị mất khối lượng cơ mất mà còn giảm canxi, tăng áp lực lên tim, tổn thương mắt, thay đổi hệ miễn dịch, phá vỡ bộ gene và rút ngắn tuổi thọ.

Trên Science, các nhà khoa học từ NASA cho biết phát hiện trên được ghi nhận ở phi hành gia Scott Kelly sau 340 ngày trong vũ trụ từ năm 2015 đến 2016. Scott có anh em sinh đôi là Mark Kelly. Cả hai đều làm việc cho NASA, cực kỳ khỏe mạnh và có chung bộ gene. Để nhận biết tác động của không gian lên cơ thể Scott, các nhà khoa học chỉ cần so sánh anh với Mark.

Phi hành gia Scott Kelly (phải) khi chuẩn bị cho 340 ngày ngoài không gian. (Ảnh: AP).

Suốt hành trình ngoài vũ trụ, Scott tự siêu âm động mạch cảm, theo dõi huyết áp và thu thập mẫu máu cùng mẫu nước tiểu. Ở Trái Đất, Mark cũng làm điều thương tự. 

Kết quả cho thấy động mạch của Scott bị kéo dài và dày lên ngay lúc đi vào quỹ đạo không gian. Tình trạng này duy trì tới bốn ngày sau khi anh về nhà.

Các dấu hiệu viêm nhiễm tăng lên đáng kể trong cơ thể Scott. Nồng độ protein phản ứng C, loại protein dự báo vấn đề tim mạch của Scott cao gấp tám lần so với trước chuyến đi. 36 ngày sau khi phi hành gia trở về trái đất, các chỉ số này mới về mức bình thường. 

Về hệ miễn dịch, nồng độ 50 trên 62 protein miễn dịch được đo có sự thay đổi nhưng cũng trở lại như cũ khi Scott kết thúc hành trình. 

Không gian cũng tác động lên bộ gene của Scott một cách ghê gớm và nhanh chóng. Theo phó giáo sư Christopher Mason từ Trung tâm Y tế Weill Cornmell, ngay khi ra không gian, một nghìn gene trong cơ thể Scott đã bắt đầu thay đổi.

Trong số các thay đổi về mặt di truyền ở Scott có sự đảo đoạn nhiễm sắc thể (trình tự gene đảo ngược) và hoán vị (các gene riêng lẻ thay đổi vị trí trên nhiễm sắc thể). Cả hai hiện tượng này đều đã được chứng minh là liên quan đến bức xạ không gian. Không phải mọi thay đổi về mặt di truyền đều biến mất sau khi Scott trở về trái đất.

"Sự đảo đoạn khá bền vững", Susan Bailey, chuyên gia nghiên cứu bức xạ ung thư từ Đại học Colorado cho biết. "9 tháng từ ngày anh ấy trở về, chúng tôi vẫn ghi nhận hiện tượng này".

Bà Bailey còn xem xét đến tuổi thọ của Scott thông qua các telomere. Telomere là những trình tự lặp lại của ADN ở các đầu mút của nhiễm sắc thể, có tác dụng bảo vệ nhiễm sắc thể. Chiều dài telomere liên quan đến tuổi thọ và theo thời gian, chúng ngày càng ngắn lại.

Trải qua chuỗi ngày trong không gian, telomere của Scott dài hơn 14,5% so với lúc đầu. Thế nhưng, chỉ 48 tiếng sau khi về trái đất, telomere của Scott ngắn lại, thậm chí ngắn hơn trước chuyến đi.

Một điều đáng lo ngại nữa là ở môi trường phi trọng lực, khoảng hai lít dịch từ phần thân dưới chuyển lên phần thân trên, dẫn đến tăng áp lực lên dây thần kinh thị giác, làm thay đổi hình dạng nhãn cầu và giảm thị lực.

Tuy vậy, không phải tác động nào của vũ trụ lên cơ thể Scott cũng xấu. Do duy trì cùng một chế độ dinh dưỡng và môi trường suốt chuyến đi, hệ vi sinh vật trong ruột Scott rất ổn định. Kết quả kiểm tra nhận thức của anh cũng tốt hơn (dù khả năng nhận biết cảm xúc của người khác kém đi) và vắc xin cúm vẫn giữ nguyên hiệu quả. 

Từ trường hợp của Scott, các nhà khoa học một lần nữa khẳng định ảnh hưởng mạnh mẽ của vũ trụ đến với cơ thể người. Nếu muốn sống trên mặt trăng hay sao Hỏa, nhân loại còn phải nghiên cứu thêm rất nhiều.

• Nỗi đau đớn của phi hành gia ISS khi trở về Trái Đất
• Nghiên cứu của NASA về những biến đổi khi sống ngoài vũ trụ