Perfekte Versuchspersonen, um die Auswirkungen des Weltalls auf den menschlichen Körper zu untersuchen: Scott Kelly (rechts) und sein eineiiger Zwillingsbruder Mark.

Von Jan Schwenkenbecher

Als Scott Kelly von seiner Dienstreise zurückkehrte, da war er seinem eineiigen Zwillingsbruder plötzlich ein gutes Stück unähnlicher. Der Ausflug hatte seine Gene beeinflusst. Kelly ist US-amerikanischer Astronaut, die Zeit zwischen März 2015 und Februar 2016 verbrachte er auf der Internationalen Raumstation ISS. Die extremen Bedingungen des Weltalls veränderten seine Genaktivität zu sieben Prozent. Dies sei auch sechs Monate, nachdem Kelly zur Erde zurückgekehrt sei, noch so gewesen, wie die Nasa jüngst auf ihrer Webseite mitteilte. "Das könnten gute Nachrichten sein", witzelte Kelly in einem Tweet, "ich muss Mark Kelly nicht mehr meinen identischen Zwillingsbruder nennen."

Doch hier widersprach die Nasa. "Mark und Scott sind immer noch eineiige Zwillinge", schreibt die US-Raumfahrtbehörde in ihrer Mitteilung, "Scotts DNA hat sich nicht fundamental verändert." Es gab keine Mutationen im Erbgut, die Abfolge der Basenpaare blieb gleich. Was die Wissenschaftler beobachtet hätten, seien Veränderungen in der Genexpression. Das ist der Weg, auf dem eine Zelle die auf einem Gen gespeicherten Informationen abliest. Bei gleichbleibendem Erbgut führt eine veränderte Genexpression zu unterschiedlichen Gen-Produkten wie etwa verschiedenen Proteinen.

Dass sich Kellys Genexpression veränderte, hängt mit den extremen Bedingungen zusammen, den Astronauten ausgesetzt sind. Kosmische Strahlung, Schwerelosigkeit, veränderter Tag-Nacht-Rhythmus - die Umgebung im All unterscheidet sich erheblich von der Erde. Doch auch auf unserem Planeten können Umwelteinflüsse verändern, wie Gene abgelesen werden - etwa auf hohen Bergen oder unter Wasser. Hier herrschen, verglichen mit gewöhnlichen Lebensbedingungen, ebenfalls extreme Umgebungen.

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Auch verändert das Weltall nicht nur die Genexpression, es beeinflusst den Körper in vielfacher Weise. Durch die Schwerelosigkeit schwindet Knochen- und Muskelmasse und die Blutgefäße vergrößern sich. Dadurch verschiebt sich das Blut stärker in die obere Körperhälfte. Das Immunsystem wird schwächer. Die Körpertemperatur von Astronauten ist erhöht, sie haben Fieber ohne es zu merken. Die Sehschärfe nimmt ab. Und sogar das Hirn scheint sich zu verändern, die Zentralfurche und verschiedene Hirnwasser leitende Gefäße verengen sich.

Die meisten körperlichen Veränderungen Kellys hätten sich binnen kurzer Zeit wieder zum prä-raumfahrtlichen Status zurückentwickelt, schreibt die Nasa. Allerdings hätten die Wissenschaftler eine "unerwartete Änderung" festgestellt: Kellys Telomere, die Endstücke der Chromosomen, hatten sich verlängert. "Wir beginnen erst zu verstehen, wie Raumfahrt die molekulare Ebene des menschlichen Körpers beeinflusst", schreibt die Nasa.

Zehn Forschungsteams untersuchen derzeit Scott Kelly und seinen Bruder Mark. Für die Forscher bieten die Brüder höchst interessante Versuchspersonen, um die Auswirkungen des Weltraums auf den menschlichen Körper zu untersuchen. Im Sommer sollen die Ergebnisse der sogenannten "Twin Study" vorgestellt werden.