L'idée vient de l'astronaute américain Scott Kelly lui-même. Quelques mois avant de rejoindre la Station spatiale internationale en 2015, il suggère à la NASA d'utiliser son frère jumeau Mark Kelly, également astronaute à la NASA, comme témoin terrestre des changements physiologiques qu'il va subir en absence de pesanteur. Pendant 25 mois, dont 340 jours passés en orbite pour Scott, les deux frères deviennent les cobayes d'expériences et de protocoles scientifiques, ce qui va permettre de réaliser la première étude physiologique comparée jamais réalisée sur deux hommes au patrimoine génétique identique et sur une longue durée.
Sur les 559 humains qui ont gagné l'espace en 60 ans, seuls 8 ont en effet effectué des missions de plus de 300 jours. Trois ans après le retour sur Terre de Scott Kelly, la NASA a annoncé, ce 11 avril, le résultat de cette étude menée par le Human Research Program (HRP) et publié dans la revue scientifique Science. Or si nombre des changements biologiques subis disparaissaient peu après le retour sur Terre, d'autres perdurent, tels que des mutations génétiques et une baisse de résultats aux tests cognitifs.
Les chercheurs ont d'abord mis en évidence l'étrange comportement des télomères, ces extrémités des chromosomes au cœur des processus de vieillissement. Paradoxalement, la longueur moyenne des télomères de Scott Kelly a augmenté dans l'espace, comme si ses cellules rajeunissaient. Est-ce la conséquence du sport quotidien obligatoire et d'une alimentation équilibrée ? De l'activation d'une nouvelle population de cellules souches jusque-là endormie ? Il est trop tôt pour le dire.
Un stress intense dans l’ISS
Ce qui est avéré, c'est que ce long séjour dans l'espace a augmenté l'activité d'un millier de gènes auparavant silencieux. Plus les mois s'ajoutaient aux mois, plus le nombre de gènes actifs augmentait. Ce pourrait être une réaction de défense pour affronter les fortes doses de rayonnements subies dans l'ISS – environ 48 fois plus que ce que nous recevons sur Terre – afin de réparer l'ADN endommagé. De même, le système immunitaire de l'astronaute semblait en surchauffe, tandis que son microbiome s'enrichissait de nouvelles espèces de bactéries. Un état d'alerte du corps qui s'est traduit par six fois plus de changements génétiques dans la deuxième partie de la mission. Là encore, ce pourrait être une réponse au stress intense du quotidien dans l'ISS, caractérisé par l'absence de gravité, le confinement, l'isolement, le bruit, les rayonnements cosmiques.
Le retour sur Terre a permis au microbiome de revenir à son état initial. Et l'incompréhensible allongement des télomères a disparu en moins de deux jours. Le rajeunissement éphémère de l'apesanteur a fait place à un vieillissement accéléré, les chercheurs détectant dans les mois suivant le retour à terre de nombreuses cellules contenant des télomères plus courts qu'avant le séjour de Scott Kelly dans l'espace. Six mois après son retour sur Terre, 8,7% de ses gènes avaient encore un comportement altéré.
Surtout, les résultats de l'astronaute aux tests cognitifs se sont révélés plus lents et moins précis. Mais peut-être Scott Kelly, qui a dû affronter en parallèle des interviews à la chaîne et de nombreuses apparitions publiques, a-t-il montré là de simples signes d'épuisement ? Alors que de nombreuses voix s'inquiètent de la santé et du sort des futurs voyageurs martiens, les chercheurs préfèrent quant à eux attendre de prochaines études pour en tirer des conclusions plus solides.