Ейнштейн був не зовсім правий, стверджуючи, що близнюк, який повернувся з космосу, опиниться молодше свого брата, який залишився на Землі. Він не врахував біологічних законів старіння.
Однак не в теорії, а на практиці така подорож може мати і протилежний результат, передчасно зістаривши космонавта. І справа тут не в помилці Ейнштейна, а в законах біології, що обумовлюють процес старіння організму. Вони пов'язані з теломерами - невеликими кінцевими ділянками наших хромосом.
Самі по собі теломери не несуть ніякої генетичної інформації, проте захищають кодуючі частини геному. У міру ділення клітин і копіювання материнської ДНК, яке повторюється протягом усього життя, теломери постійно скорочуються в довжині, поки не перестають «прикривати» основні кодуючі області ДНК, і клітина втрачає здатність ділитися, відмираючи. Цей механізм, за деякими даними, є однією з важливих причин старіння - в середньому, теломери дозволяють клітині пройти лише 50 − 100 циклів ділення. Поступово організм починає відчувати брак молодих клітин - результат, на жаль, відомий.
Поки брат-астронавт буде перетинати космічний простір, він стане піддаватися впливу високоенергетичного космічного випромінювання (наші внутрішні області Сонячної системи непогано захищені від цих променів геліощитом, додатково розсіює їх і магнітне поле Землі). На думку Френка Кучинотти (Frank Cucinotta), дослідника радіації з Космічного центру Джонсона (Johnson Space Center), це опромінення буде призводити до прискореного руйнування теломерів - а значить, і передчасної старості. Вже встановлено, що у астронавтів катаракта, які повернулися з Місяця, - одна з хвороб старості - розвинулася приблизно на 7 років раніше, ніж у середньому у людей. Можливо, причина тому полягає якраз у пошкодженні теломерів.
Проведений Кучиноттою дослідження показали, що космічна радіація дійсно руйнує теломери людських клітин. Для цього клітинну культуру лімфоцитів піддали опроміненню ядрами заліза (важливого компонента космічних променів) і гамма-радіацією. Новітній метод фарбування хромосом RxFISH дозволив відстежувати їх стан у всіх деталях. Кучинотта повідомив:
- Головна несподіванка виявилася в тому, що ядра заліза завдають теломерам навіть більшої шкоди, ніж гамма-радіація.
Дослідники висунули гіпотезу про те, що це може бути пов'язано з тонкою будовою теломер. Справа в тому, що в хромосомі ДНК скручена в численні, щільно упаковані петлі. Падаючи на них, гамма-частинки можуть пошкодити лише «зовнішню» частину теломер, тоді як важкі частинки заліза можуть «пробиватися» крізь них, як ядра крізь стіну, збільшуючи шкідливий вплив.
Питання захисту від космічних променів набуває гостроти у зв'язку з підготовкою довготривалих експедицій на Місяць і особливо на Марс. Вчені намагаються з'ясувати ступінь небезпеки такого «радіаційного старіння» і заздалегідь підготувати методи захисту, щоб нам не довелося зустрічати з орбіти стародавніх людей похилого віку.
Публікація NASA