آیا حضور در فضا DNA انسان را دستخوش تغییر می‌کند؟

در مورد اسکات کلی، فضانورد معروف آمریکایی داستان‌های زیادی گفته شده. وی یک سال از زندگی خود را در ایستگاه فضایی بین المللی گذراند و گفته می‌شود که DNA وی دستخوش تغییراتی شده. داستان‌هایی شنیده می‌شود که ۷ درصد از DNA وی پس از بازگشت به زمین به حالت عادی خود بازنگشته. این یعنی بودن در فضا باعث شده تا کدهای ژنتیکی وی به طور دائمی تغییر کنند. اما مشکل چیست؟ این داستان حقیقت ندارد.

این اشتباه از تفسیر نادرست تحقیقات در حال انجام ناسا روی زوج فضانورد خانواده کلی نشات می‌گیرد. وقتی اسکات در سال ۲۰۱۵ به فضا رفت، برادر دوقلوی همسانش مارک که او هم سابقه حضور در فضا را داشت در زمین ماند. هدف این بود که مارک نقش «کنترل» را در آزمایش ناسا ایفا کند. چون دوقلوهای همسان ژنتیک تقریبا مشابهی دارند و ناسا می‌توانست با تغییرات ایجاد شده روی اسکات و مقایسه‌اش با مارک، نتیجه‌گیری کند.

اطلاعات و نتایج حیرت‌انگیزی از این آزمایش حاصل شد. برای مثال، باکتری‌های درون لوله‌های گوارشی اسکات زمانی که در فضا بود به شکل قابل توجهی تغییر کردند. و بله، او تغییرات ژنتیکی را هم تجربه کرد ولی فضا باعث نشد که DNA او به صورت دائمی ۷ درصد تغییر کند.

DNA هر فرد، کدهای ژنتیکی بدن او است؛ یک الگو و توالی از ژن‌ها که نقشه ساخت بدن او را می‌سازد. وقتی DNA یک شخص تغییر کند، یعنی الگوی قرارگیری ژن‌ها در بدن وی به طریقی بازآرایی شده. شاید برخی ژن‌ها با ژن‌های دیگر جا‌به‌جا شوند، بخشی از یک ژن حذف و یا بخشی جدید به توالی قدیمی اضافه شود. نیروهای بیرونی مثل اشعه‌های فرابنفش از خورشید یا دود سیگار می‌تواند این جهش‌ها را قوت بخشد.

حالا پژوهش صورت گرفته روی این دو برادر دوقلو، خبر از هزاران جهش منحصر به فرد در ژنوم‌شان می‌دهد و بعضی از این جهش‌ها زمانی رخ داده که اسکات به زمین بازگشته. بخشی از DNA او به صورت آزاد در خون او وجود داشته که ناسا دلیل احتمالی آن را استرس ناشی از سفر فضایی عنوان کرده. شاید هم این اتفاق پیش از سفر او به فضا رخ داده.

با این وجود، جهش‌ها در DNA چیز عجیبی نیست. دَن آرکینگ، استادیار پزشکی از جان هاپکینز می‌گوید جهش‌ها طبیعی است و انسان هر چه پیرتر می‌شود این اتفاق رخ می‌دهد.

چه باعث این تغییرات شده؟ ناسا می‌گوید تغییری در شیوه بیان ژن‌های اسکات رخ داده. تغییر در بیان ژن کاملا با تغییر در ساختار DNA متفاوت است. وقتی یک ژن بیان می‌شود، یک قسمت از آن مورد استفاده قرار می‌گیرد و نه همه آن. که نتیجه آن تولید یک نوع پروتئین است. بنابراین DNA تغییری نمی‌کند، فقط بیان آن متفاوت می‌شود.

دانشمندانی که اسکات را بررسی می‌کنند متوجه شده‌اند که بخش عمده‌ای از بیان ژن او زمانی که در فضا بوده تغییر کرده و حدود ۹۳ درصد از آن حالا به حالت عادی خود بازگشته. با این حال، ۷ درصد ژن‌های مربوط به سیستم ایمنی، ساختار استخوان، اصلاح DNA و موارد دیگر هنوز مثل یک سالی که در فضا بوده عمل می‌کند. ناسا به آن‌ها «ژن‌های فضایی» می‌گوید.

نیکول هولم، ژنتیک‌دان UC Davis می‌گوید: «تغییر ۷ درصد از بیان ژن پس از سفر فضایی به معنی تغییر ۷ درصد از DNA کل بدن او نیست یا این معنی را نمی‌دهد که حتما جهش باعث آن شده.»

و تغییر در بیان ژن چندان عجیب نیست. همیشه اتفاق می‌افتد حتی روی زمین و پاسخ ابتدایی بدن است به تغییرات محیطی. آرکینگ می‌گوید: «اگر شخصی را در محیطی متفاوت و استرس‌زا قرار دهید، آن‌ها دستخوش تغییر بیان ژن خواهند شد. اگر برای مدتی طولانی در ارتفاع بالاتر از سطح زمین قرار بگیرید، این تغییر صورت می‌پذیرد. برای مثال گلبول‌های قرمز بیشتری در جریان خود خواهد بود چون کمبود اکسیژن تاثیر روی بیان ژن می‌گذارد.»

یک بیانیه خبری ناسا که به وضوح از کلمات درست استفاده نکرده بود، باعث شد که همه تصور کنند DNA اسکات کلی به طور دائمی تغییر کرده اما در بیانیه‌ای دیگر که ناسا در اختیار وبسایت ورج گذاشته مشخص می‌شود که چنین اتفاقی ابدا رخ نداده و به طور کل سفر فضایی باعث چنین تغییری نمی‌شود.

در این بیانیه آمده: «DNA اسکات از اساس تغییری نکرده. آنچه پژوهشگران مشاهده کرده‌اند تغییر در بیان ژن بوده که نحوه پاسخگویی بدن به محیط است.»

بنابراین پاسخ سوالی در تیتر مطرح شده «خیر» است. DNA احتمالا تغییری را متحمل نمی‌شود (به جز جهش‌هایی که همیشه رخ می‌دهند و مرتبط با حضور در فضا نیست) اما نحوه بهره‌برداری از DNA در شرایط متفاوت حضور در فضا قطعا تغییر خواهد کرد.