Nhằm xác định ảnh hưởng của không gian lên cơ thể người, NASA đã giao cho phi hành gia nghỉ hưu Scott Kelly nhiệm vụ ở trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) trong một năm. Khi ông trở về, NASA phát hiện 7% DNA của ông đã có sự thay đổi ở tính trạng biểu hiện.

không gian, gen vũ trụ, Scott Kelly
(ảnh: NASA)

Scott và Mark Kelly là hai anh em sinh đôi giống hệt nhau, và cùng là cựu phi hành gia vũ trụ. Scott sống 1 năm trên ISS còn Mark thì ở trên mặt đất. NASA đã tiến hành Nghiên cứu sinh đôi để hiểu hơn về ảnh hưởng của việc sống trong không gian vũ trụ thời gian dài.

NASA đã nắm rõ những ảnh hưởng lên cơ thể nếu quá trình đó là 6 tháng, nhưng vì họ có dự định đưa người lên sao Hỏa và quá trình này mất tới 3 năm, do vậy họ phải tiến hành thí nghiệm kéo dài 1 năm này để hiểu rõ những tác động sẽ xảy đến.

Mặc dù Scott Kelly đã quay về Trái Đất vào tháng 3/2016, các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu dữ liệu nhằm tìm ra những ảnh hưởng lên cơ thể và tâm trí của ông. Tại Hội thảo Nghiên cứu viên cho Chương trình Nghiên cứu Con người của NASA vào tháng 01 năm 2018, NASA đã công bố các phát hiện, tiết lộ rằng Scott đã quay về an toàn, nhưng một số biểu hiện gen của ông đã thay đổi.  

>> Những cổ vật ‘tàu vũ trụ’ và ‘phi hành gia’: Công nghệ hàng không thời cổ đại?

Sự thay đổi tính trạng biểu hiện của gen

Phi hành gia Scott Kelly (trái) và người anh em song sinh (ảnh: NASA)

Ở đây phải nhấn mạnh rằng gen (DNA) không hề thay đổi mà chỉ là tính trạng mà chúng biểu hiện ra đã thay đổi. Nói một cách chi tiết hơn, gen nằm trong nhân tế bào, nó đóng vai trò như một cuốn sách chỉ dẫn. Một bộ gen hoàn chỉnh sẽ quy định hình thức và chức năng của mọi khía cạnh của cơ thể bạn, mỗi gen liên hệ với một tính trạng cụ thể. Sau đó các enzyme sẽ sao chép lại và được một bản sao của chuỗi DNA đó, hay còn gọi là RNA. RNA sẽ được dịch ra thành protein – những phân tử trực tiếp tham gia vào các hoạt động sống của cơ thể.

Khi Scott lên quỹ đạo, DNA của ông giữ nguyên không đổi, nhưng quá trình chúng được sao chép và dịch thành protein thì thay đổi, đó chính là phản ứng của cơ thể đối với môi trường không gian: trọng lực thấp, ít oxy, chế độ ăn khác biệt…

NASA cho biết Scott và Mark vẫn là hai anh em sinh đôi giống hệt nhau mặc dù gen của họ có khác biệt đôi chút. Điều này là phổ biến ở các cặp sinh đôi, vì những đột biến gen xảy ra trong suốt cuộc đời con người.

Cụ thể kết quả thí nghiệm cho thấy 93% gen của Scott vẫn không thay đổi sau một năm ở trong không gian, nhưng 7% còn lại – được gọi là “gen không gian” – đã có tính trạng biểu hiện khác đi (căn bản thì bản thân DNA không bị thay đổi).

Những thay đổi này có thể có những ảnh hưởng lâu dài lên hệ miễn dịch, quá trình sửa chữa DNA, các mạng lưới hình thành xương, giảm oxy huyết (thiếu oxy trong mô), thừa CO2 trong máu. 7% có thể là không đáng kể, nhưng trên thực tế là nó chứa tới vài trăm gen.

Ngoài ra, các telomere của Scott (các đầu của nhiễm sắc thể ngắn lại khi con người già đi) trở nên dài hơn khi ở trong không gian, nhưng ngắn trở lại trong vòng 48 giờ sau Scott quay về Trái Đất.

NASA sẽ công bố một bài báo tóm tắt tổng hợp vào cuối năm nay. NASA cũng tuyên bố sẽ đưa ra “một loạt các bài báo nhỏ hơn, nhóm lại theo các lĩnh vực nghiên cứu liên quan”.

Hướng tới sao Hỏa

Kết quả nghiên cứu này sẽ giúp các cơ quan không gian trên toàn thế giới chuẩn bị tốt hơn cho các phi hành gia làm việc lâu trong không gian. NASA cho biết thành quả công việc của Kelly là một “bước đệm” để hướng tới sứ mệnh 3 năm chinh phục sao Hỏa.

Hy vọng rằng trước khi người ta khởi động chiến dịch này, tàu thám hiểm sao Hỏa của NASA sẽ cho chúng ta biết nhiều hơn về Hành tinh Đỏ. Bằng cách đó, các phi hành gia sẽ hiểu rõ hơn về những tình huống có thể sẽ xảy ra.

Nguyên Khánh (tổng hợp)

>> Khám quá cuộc sống của các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế ISS