Les jumeaux Scott et Mark Kelly. NASA

Les résultats d'une étude effectuée sur les jumeaux astronautes de la NASA, Scott et Mark Kelly, ont été publiés ce jeudi 11 avril 2019 dans la revue Science. Au total, 84 chercheurs, issus de 12 universités américaines, ont travaillé sur ce projet. Scott Kelly a passé 340 jours à bord de la Station spatiale internationale (ISS) entre 2015 et 2016, tandis que son frère jumeau Mark est resté sur Terre. Scott et Mark étant de vrais jumeaux, ils sont nés avec le même ADN. Mais leurs gênes respectifs ne se sont pas forcément exprimés de la même manière au fil du temps, car ils ont vécu des expériences plus ou moins différentes — dont un séjour dans l'espace prolongé pour l'un d'eux.

Etirement de la colonne vertébrale, diminution du volume des fluides, changements au niveau système cardiovasculaire et de la vision... On connaissait déjà certains des effets sur le corps humain d'un séjour dans l'espace, puisque l'astronaute français Thomas Pesquet avait notamment évoqué le sujet à plusieurs reprises. Mais les résultats de cette étude sur les jumeaux Kelly étaient très attendus pour savoir si ces changements étaient irréversibles ou non. Dans l'ensemble, les résultats obtenus sont plutôt positifs pour les (futurs) voyageurs de l'espace. En effet, le corps subit de nombreux changements moléculaires, physiologiques ou encore cognitifs, mais revient à son état normal une fois de retour sur Terre. Seuls 7% de l'expression des gènes de l'astronaute Scott Kelly n'est pas revenue à la normale depuis son retour sur Terre il y a trois ans.

L'un des résultats les plus surprenants concerne les télomères de Scott Kelly, qui se sont allongés de 14,5% pendant son vol dans l'espace et dans les jours qui ont suivi l'atterrissage. Le télomère — qui correspond à l'extrémité d'un chromosome — ne code pas mais intervient dans la stabilité du chromosome et dans les processus de vieillissement cellulaire. Le raccourcissement des télomères est synonyme de vieillissement et ce phénomène peut varier en fonction de facteurs environnementaux et sociaux. La chercheuse Susan Bailey et son équipe de la Colorado State University s'attendaient à ce que les télomères de l'astronaute américain raccourcissent en raison du stress et de l'exposition plus importante aux radiations cosmiques et c'est pourtant l'opposé qu'ils ont constaté. Les chercheurs n'ont pas trouvé d'explication à ce phénomène, en raison de données manquantes concernant la télomérase, l'enzyme reliée à la longueur des télomères, qui n'ont pas survécu au voyage de retour sur Terre. 

Mais cela ne signifie pas que l'on a trouvé la fontaine de jouvence dans l'espace. Une semaine après son retour sur Terre, les télomères de Scott Kelly se sont considérablement raccourcis et sont revenus à la normale en six mois. "Il s'agit de changements très, très précis et très rapides, qui nous ont fait réfléchir à ce qui pourrait être à l'origine d'un tel phénomène", a expliqué Susan Bailey à la MIT Technology Review. A noter toutefois qu'un nombre anormalement élevé de télomères courts, qui se sont formés à son retour sur Terre, est resté dans son corps. 

Un autre changement observé concerne l'expression des gènes de Scott Kelly. Les chercheurs ont remarqué que beaucoup de gènes s'exprimaient ou au contraire cessaient de le faire lors d'un séjour dans l'espace, notamment ceux liés au système immunitaire. Chris Mason, investigateur en chef de l'étude sur les jumeaux de la NASA, a dit au MIT Technology Review qu'au cours de la première moitié de la mission, près de 1 500 gènes ont changé leur expression. Dans la seconde moitié de la mission, six fois plus de gènes se sont exprimés différemment. Cela suppose que le corps humain subit des changements tout au long du voyage spatial, et pas seulement à son arrivée.

Comme l'explique la NASA dans son communiqué, "ces données pourraient être utilisées pendant des décennies, car la NASA cherche à assurer la santé et la sécurité des astronautes qui doivent surmonter les défis de l'exploration spatiale." Néanmoins, les chercheurs espèrent pouvoir travailler à l'avenir sur une taille d'échantillon plus grande car les données d'un seul astronaute ne peuvent suffire pour tirer des conclusions définitives.

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