Evo zašto su studije blizanaca toliko važne za znanost i NASA-u

Scott Kelly vraća na Zemlju kasnije danas, nakon što je proveo 340 uzastopnih dana u orbiti (najviše od svih Amerikanaca). Tijekom sljedećih mjeseci NASA-ini znanstvenici nastavit će analizirati bezbrojne bočice krvi, brisevi DNK i razni skenovi tijela koje su Kelly i njegov brat blizanac Mark dali prošle godine. Iako je Kellyjeva godina u svemiru dovoljna da opravda proučavanje fiziološkog funkcioniranja svakog organa u njegovu tijelo, činjenica da je NASA bila u mogućnosti istovremeno proučavati njegovog brata blizanca čini studiju mnogo više snažan.

Blizanci predstavljaju znanstvenicima jedinstvenu priliku. Zapravo, znanstvenici ih toliko traže da an godišnji sajam blizanaca održava se u Twinsburgu, Ohio, gdje su znanstvenici postavili štandove u nadi da će privući blizance u svoje studije.

Kada su znanstvenici prvi put počeli proučavati blizance, oslanjali su se na osnovnu premisu da blizanci dijele neke ili sve iste gene i da su odrasli u sličnim okruženjima. Često su koristili blizance kako bi proučavali učinke određenih navika na zdravlje, poput pušenja ili prehrambenih navika, ili kako bi vidjeli je li određeni tretman dobro funkcionirao. Na primjer, davnih 1970-ih, Linus Pauling je postavio teoriju da vitamin C može učinkovito izliječiti prehladu. Da biste isprobali ideju,

regrutiranih istraživača grupe jednojajčanih blizanaca i tijekom 100 dana jedan je blizanac uzimao dodatak vitamina C, a drugi placebo. Na kraju su se oboje ili prehladili ili se nijedno od njih nije razboljelo, što je opovrglo Paulingovu teoriju.

Proučavanje jednojajčanih blizanaca može bolje odrediti je li na određenu osobinu, bolest ili poremećaj veći utjecaj genetike ili okoline.

No posljednjih godina blizanci daju još snažnije podatke. Jednojajčani blizanci, koji se nazivaju i monozigoti, imaju potpuno iste gene. Ali kako rastu, jednojajčani blizanci, iako još uvijek često izgledaju nevjerojatno isto, mogu razviti suptilne razlike: jedan blizanac naraste nekoliko centimetara viši od drugog ili jedan blizanac ima izrazito drugačiju težinu ili crtu lica po kojoj ga je lako razlikovati od drugog blizanca. Ali budući da dijele potpuno isti genom, znanstvenici te razlike pripisuju okolišu. Dakle, proučavanjem jednojajčanih blizanaca, istraživači mogu s više sigurnosti znati kako okoliš djeluje na naše gene i utječe na naše zdravlje i na to kako izgledamo – koncept poznat kao epigenetika. Osnovna ideja iza proučavanja jednojajčanih blizanaca jest da rezultati mogu bolje odrediti je li na određenu osobinu, bolest ili poremećaj veći utjecaj genetike ili okoline.

Dok okoliš ima samo male učinke na određene osobine poput visine, utvrđeno je da epigenetika snažno utječe na mnoge vrste raka, autoimune bolesti i psihijatrijske poremećaje. Prateći jednojajčane blizance tijekom dugih vremenskih razdoblja, istraživači mogu otkriti koji geni i koji okolišni čimbenici zajedno mogu uzrokovati nastanak određene bolesti.

Za NASA-u je ova promjena okoliša ključna. Kao jednojajčani blizanci, Scott i Mark Kelly dijele potpuno iste gene, ali posljednjih godinu dana njihova su okruženja potpuno drugačija. Scott je prošlu godinu proveo u vrlo netipičnom, mikrogravitacijskom okruženju, dok ju je Mark proveo u mnogo prirodnijem okruženju ovdje na Zemlji. Sve vrijeme, NASA je pokrenut gotovo svaki medicinski test koji mogu na oboje. Dakle, kada budu analizirali rezultate, pokušat će bolje razumjeti učinke dugotrajnog svemirskog putovanja na ljudsko tijelo.

S točnom genetskom replikom za usporedbu rezultata, istraživači mogu biti sigurniji je li okoliš ili geni uzrok ovih razlika.

Neidentični blizanci, također poznati kao dvojajčani blizanci, također su važni. Baš kao i svaka braća i sestre, dijele 50 posto istih gena, ali su i potpuno isti dob, pa je njihovo proučavanje bolje nego proučavanje recimo brata ili sestre jer se dob može oduzeti jednadžba. Međutim, neke od najmoćnijih studija blizanaca zapravo proučavaju i jednojajčane i neidentične blizance u istoj situaciji. Ako postoji jednaka vjerojatnost da će i jednojajčani i neidentični blizanci imati određenu osobinu ili bolest, mnogo je manja mogućnost da na tu osobinu utječe isključivo genetika.

U NASA-inom slučaju, veličina studije je mala koliko god je to moguće kada se radi o studijama blizanaca, sa samo jednim parom, a nemaju neidentične blizance s kojima bi ih mogli usporediti. Nadalje, postoje neke druge varijable koje treba uzeti u obzir; blizanke Kelly nisu jele istu hranu cijele godine, a poznato je da hrana utječe na mikrobiom crijeva, što NASA proučava.

Međutim, NASA-ina studija blizanaca prva je studija te vrste i nadamo se da će voditi znanstvenike da saznaju kako Na gene Scotta Kellyja utjecala je godina provedena u svemiru i mogli bi svemirski let učiniti sigurnijim.