Comment un voyage dans l'espace a changé le corps de quatre membres civils de l'équipage ?

Dans une série d'articles récemment publiés dans la revue Nature Portfolio, des scientifiques décrivent les différents effets de l'espace sur la santé des membres de l'équipage.

Les quatre membres civils de l'équipage de la mission Inspiration4, de gauche à droite : Chris Sembroski, Sian Proctor, Jared Isaacman et Hayley Arceneaux. Crédit : SpaceX/Disclosure.
Les quatre membres civils de l'équipage de la mission Inspiration4, de gauche à droite : Chris Sembroski, Sian Proctor, Jared Isaacman et Hayley Arceneaux. Crédit : SpaceX/Disclosure.

Tout d'abord, parlons d'Inspiration4. En 2021, SpaceX, la société spatiale d'Elon Musk, a envoyé quatre membres d'équipage civils à bord d'une fusée pour un court voyage de trois jours en orbite terrestre, la mission dite Inspiration4. Il s'agissait du premier vol financé par des fonds privés à faire décoller des civils de la planète.

Les quatre membres d'équipage ont décollé à 21h03 du complexe de lancement 39A du centre spatial Kennedy de la NASA, en Floride (États-Unis), le 15 septembre 2021.

Voici maintenant la nouvelle de cet article : des scientifiques de diverses institutions du monde entier se sont réunis pour analyser les données recueillies auprès de ces membres d'équipage et ont publié des documents sans précédent sur la manière dont le séjour dans l'espace peut affecter la santé humaine. Il s'agit d'une compilation de 44 études publiées sous le nom de Space Omics and Medical Atlas (SOMA), publiée mardi 11 dernier dans la revue Nature Portfolio.

Une étude inédite et plus détaillée

Christopher Mason, généticien à la Weill Cornell Medicine, qui a dirigé la plupart des études, a expliqué que si la NASA a déjà étudié la santé des astronautes au cours des dernières années, les vols privés permettent une évaluation plus détaillée des risques. C'est ce que lui et les autres scientifiques ont fait.

Il s'agit de la plus grande publication de données biomédicales sur les astronautes jamais réalisée. Environ 30 à 40 % du contenu des tests est inédit : Christopher Mason, un généticien qui a dirigé une grande partie des études SOMA.

Les membres de l'équipage ont fait l'objet d'un suivi médical avant, pendant et après le vol spatial. À partir des données collectées (moléculaires, cellulaires, physiologiques et phénotypiques) et des données du vol spatial, les chercheurs ont effectué une série d'analyses. Les analyses portent sur les génomes, les microbiomes, les transcriptomes (ARN messager) et les protéomes (protéines) des individus.

Comparaison de la distance entre des objets situés sur différentes orbites de la Terre (la Station spatiale internationale - ISS, la mission Inspiration4 et le télescope spatial Hubble). Crédit : Inspiration4/Mission SpaceX/Divulgation.
Comparaison de la distance entre des objets situés sur différentes orbites de la Terre (la Station spatiale internationale - ISS, la mission Inspiration4 et le télescope spatial Hubble). Crédit : Inspiration4/Mission SpaceX/Divulgation.

En outre, l'analyse avec l'équipage de cette mission est différente car la fusée SpaceX a orbité autour de la Terre à une altitude de 585 km. Cette altitude est nettement plus élevée que celle de la Station spatiale internationale (ISS), ce qui soumet l'équipage à un environnement de rayonnement différent, probablement plus intense.

Les effets secondaires de l'espace sur le corps humain

En orbite, l'équipage a mené une batterie d'expériences scientifiques qui ont été traitées, séquencées et analysées par les scientifiques. Ceux-ci ont alors mis en évidence cinq principaux effets secondaires observés après le retour des civils sur Terre. Il s'agit de changements dans le transcriptome (l'ensemble des molécules d'ARN exprimées), dans l'épigénome (l'ensemble des signaux biochimiques le long du génome), dans la dynamique cellulaire, dans le mouvement du microbiome et dans les réponses mitochondriales.

L'un des effets observés est que les microbiomes des membres de l'équipage se rapprochent les uns des autres au fil du temps.

Les membres de l'équipage ont observé une perte de masse musculaire, des biomarqueurs de vieillissement dans leur corps et une inflammation de la peau. Ces effets sont étroitement liés au stress physique subi lors du vol. Les vols spatiaux ont affecté la transcription des gènes du système immunitaire, ce qui pourrait réduire la capacité de l'organisme à se défendre contre les virus.

Inspiration4
Jared Isaacman (à gauche) et Hayley Arceneaux (à droite) ont recueilli des données sur la santé lors de la mission privée Inspiration4. Crédit : Inspiration4/Mission SpaceX/Divulgation.

Une différence a également été observée en fonction du sexe : les deux membres féminins de l'équipage ont retrouvé un système immunitaire normal plus rapidement que les deux membres masculins de l'équipage.

Tejaswini Mishra, généticienne à l'université de Stanford, a déclaré que les hommes et les femmes sont confrontés à des risques différents dans l'espace et se rétablissent à des rythmes différents après leur retour sur Terre.

Les astronautes sont confrontés à des risques sanitaires dans l'espace, même lors de voyages de courte durée.

En fin de compte, le message final de l'étude SOMA est que les astronautes courent des risques pour leur santé, même lors de voyages de courte durée dans l'espace. Les chercheurs à l'origine de l'étude SOMA élargissent leurs travaux en examinant les données des astronautes qui se sont rendus à l'ISS à bord des vols spatiaux de la société Axiom Space.

Référence de l'article :

Nature Portfolio. “Space Omics and Medical Atlas (SOMA) across orbits”. 2024.

Science. “Astronauts face health risks—even on short trips in space”. 2024.

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