Preliminära forskningsresultat för NASA Twins Study debuterade vid NASA:s Human Research Programs årliga Investigators' Workshop i Galveston, Texas veckan den 23 januari. NASA-astronauten Scott Kelly återvände hem i mars förra året efter nästan ett år i rymden på den internationella rymdstationen. Hans identiska tvillingbror, Mark, stannade kvar på jorden.

Forskare fann att detta var en fantastisk möjlighet för en natur kontra vårda studie, sålunda bildades Tvillingstudien. Med hjälp av Mark, en pensionerad NASA-astronaut, som ett markbaserat kontrollämne, tio forskare delar biologiska prover tagna från varje tvilling tidigare, under och efter Scotts uppdrag. Från dessa prover, kunskap får man om hur kroppen påverkas av förlängd tid i rymden. Dessa studier är långt ifrån färdiga. Ytterligare forskningsanalyser pågår.

Mike Snyder, Integrated Omics-utredaren, rapporterade förändrade nivåer av en panel av lipider i Scott (flygtvillingen) som indikerar inflammation. Dessutom, det fanns en ökad närvaro av 3-indolpropionsyra (IPA) i Mark (den markbaserade tvillingen). Denna metabolit är känd för att endast produceras av bakterier i tarmen och undersöks som en potentiell antioxidant för hjärnan. IPA är också känt för att hjälpa till att upprätthålla normal insulinaktivitet för att reglera blodsockret efter måltider.

Susan Baileys undersökning fokuserar på telomerer och telomeras. Det är underförstått att när man tittar på över många år, telomerer minskar i längd när en person åldras. Intressant, på en tidsskala av bara ett år, Bailey fann att Scotts telomerer i kromosomändarna i hans vita blodkroppar ökade i längd i rymden. Detta kan kopplas till ökad träning och minskat kaloriintag under uppdraget. Dock, när han återvände till jorden började de förkortas igen. Intressant, telomerasaktiviteten (enzymet som reparerar telomererna och förlänger dem) ökade hos båda tvillingarna i november, som kan vara relaterad till en betydande, stressande familjehändelse som inträffade runt den tiden.

Mathias Basners studie, Kognitiv prestation i rymdfärd, tittar på kognition, speciellt skillnaden som finns under ett 12-månaders uppdrag jämfört med sex månaders uppdrag. Efter det ettåriga uppdraget, han fann en liten minskning i hastighet och precision efter uppdraget. Övergripande, dock, data stöder inte en relevant förändring av kognitiv prestationsinflykt genom att öka uppdragstiden från sex till 12 månader.

I utredningen om biokemisk profil, ledd av Scott Smith, det verkade finnas en nedgång i benbildning under andra halvan av Scotts uppdrag. Också, genom att titta på C Reactive Protein-nivåer (en allmänt accepterad biokemisk markör för inflammation), det verkade vara en topp i inflammationen strax efter landning, sannolikt relaterat till påfrestningarna vid återinträde och landning. Stresshormonet kortisol var lågt normalt under hela det ettåriga uppdraget, men IGF-1 hormonnivåer ökade under året. Detta hormon är inblandat med ben- och muskelhälsa och påverkades sannolikt av tunga träningsmotåtgärder under flygningen.

Fred Tureks fokus ligger på mikrobiomet i GI-kanalen - eller "buggar" som finns naturligt i tarmen för att hjälpa matsmältningen. Skillnader i viral, bakteriell, och svampmikrobiom mellan tvillingarna uttalades vid alla tidpunkter; dock, detta förväntades på grund av deras olika kost och miljö. Av intresse var skillnaderna i mikrobiella arter observerade i Scott på marken kontra hans tid i rymden. Ett skifte var en förändring i förhållandet mellan två dominerande bakteriegrupper (dvs. Firmicutes och Bacteroidetes) som finns i hans mag-tarmkanalen. Förhållandet mellan en grupp och den andra ökade under flygningen och återgick till nivåerna före flygningen när de återvände till jorden.

Emmanuel Mignots utredning, Immunomstudier, tittar på förändringar i kroppen före och efter att ett influensavaccin gavs till varje tvilling. Efter influensavacciner, "personaliserade" T-cellsreceptorer skapades. Dessa unika T-cellsreceptorer ökade hos båda tvillingarna, vilket var det förväntade immunsvaret som skyddar mot att få influensa.

Chris Mason utför Genome Sequencing på DNA och RNA som finns i tvillingarnas vita blodkroppar med sin undersökning. Helgenomsekvensering avslutades och visade att varje tvilling har hundratals unika mutationer i sitt genom, som är normala varianter. RNA (transkriptom) sekvensering visade mer än 200, 000 RNA-molekyler som uttrycktes olika mellan tvillingarna. De kommer att titta närmare för att se om en "rymdgen" kunde ha aktiverats medan Scott var i rymden.

Andy Feinberg studerar Epigenomics, eller hur miljön reglerar vårt genuttryck. I DNA i Scotts vita blodkroppar, han fann att nivån av metylering, eller kemiska modifieringar av DNA, minskade under flygning - inklusive en gen som reglerar telomerer, men återgick till det normala vid återkomst. På marken, Marks nivå av metylering i DNA från hans vita blodkroppar ökade i mitten av studien men återgick till det normala till slut. Variabilitet observerades i metyleringsmönstren från båda tvillingarna; dock, detta epigenetiska brus var något högre i Scott under rymdfärd och återgick sedan till baslinjenivåer efter återkomsten till jorden. Dessa resultat kan indikera gener som är mer känsliga för en föränderlig miljö oavsett om de är på jorden eller i rymden.

Genom ytterligare forskning som integrerar dessa preliminära resultat, i samordning med andra fysiologiska, psykologisk, och tekniska undersökningar, NASA och dess partners kommer att fortsätta att säkerställa att astronauter utför framtida rymdutforskningsuppdrag på ett säkert sätt, effektivt och effektivt. En gemensam sammanfattning publiceras senare under 2017, att följas av forskarforskningsartiklar.