Dodoties kosmosā, pastāv virkne risku veselībai. Papildus pastiprinātajai saules starojuma un kosmisko staru iedarbībai ir arī ievērojamā ietekme, ko mikrogravitācija var radīt cilvēka fizioloģijai. Kā Skots Kelijs var apliecināt, tie pārsniedz muskuļu un kaulu deģenerāciju un ietver samazinātu orgānu darbību, redzi un pat izmaiņas ģenētiskajā līmenī.
Interesanti, ka mikrogravitācijai ir arī vairāki potenciāli medicīniski ieguvumi. Kopš 2014. gada Dr Joshua Choi, Sidnejas Tehnoloģiju universitātes biomedicīnas inženierijas vecākais pasniedzējs, pēta, kā mikrogravitācija ietekmē zāles un šūnas cilvēka ķermenī. Nākamā gada sākumā viņš un viņa pētnieku komanda dosies uz ISS, lai pārbaudītu jaunu vēža ārstēšanas metodi, kas balstās uz mikrogravitāciju.
Pēc Čou teiktā, viņa pētījumu iedvesma nāca no sarunas, kas viņam bija ar vēlo un lielisko Stefanu Hjūkingu. Sarunā doktors Hokings atzīmēja, kā nekas Visumā nepakļaujas smagumam. Vēlāk, kad Čou draugam tika diagnosticēts vēzis, viņš atcerējās, ko teica Dr. Hokings, un sāka domāt: “Kas notiks ar vēža šūnām, ja mēs tās izņemsim no smaguma spēka?”
Vienkārši sakot, vēzis ir slimība, kurā šūnas sāk nekontrolējami dalīties un izplatīties uz noteiktām ķermeņa daļām un pārņemt tās. Vēža šūnas to dara, apvienojoties, lai ķermenī izveidotu stabilu audzēju, kas pēc tam aug līdz brīdim, kad šūnas saņem signālu par iebrukumu veselos audos - piemēram, sirdī, plaušās, smadzenēs, aknās, aizkuņģa dziedzerī utt.
Viens no lielākajiem klupšanas akmeņiem vēža izpētē ir tas, ka neviens precīzi nezina, kad šis punkts ir sasniegts. Tomēr process, caur kuru vēzis aug un izplatās, šķiet, norāda uz to, ka ir līdzeklis, ar kura palīdzību šūnas spēj izjust viena otru un kopā darboties, veidojot audzēju.
Tomēr biomedicīnas pētnieki saprot, ka vēža šūnas var izjust viena otru tikai ar mehānisku spēku palīdzību un ka šie spēki attīstījās, lai darbotos vidē, kur ir smaguma spēks. Tas motivēja Chou domāt par veidiem, kā smaguma trūkums varētu kavēt vēža šūnu spēju sadalīties un izplatīties.
Čo ir zināma pieredze kosmosa medicīnisko pētījumu veikšanā. Strādājot Hārvardā, viņš piedalījās projektā, kura rezultātā tika izveidotas zāles osteoporozes ārstēšanai. Daļa viņu pētījumu notika uz Starptautiskās kosmosa stacijas (ISS). Kā skaidroja Čou:
"Šī pirmā pieredze, redzot, kā kosmosa vide ietekmē mūsu izpratni par šūnu bioloģiju un slimības progresēšanu, mani pamudināja uzdot jautājumu:" Kāpēc mēs nevarētu piemērot to pašu stratēģiju citu šūnu un slimību izpētei? ""
Jau Chou un viņa komanda savā laboratorijā ir pārbaudījusi mikrogravitācijas ietekmi uz vēža šūnām. Lai to izdarītu, viens no viņa absolventiem izveidoja ierīci, kas būtībā ir audu kastes izmēra konteiners ar nelielu centrifūgu iekšpusē. Dažādu slimību šūnas centrifūgā ir iekļautas virknē pākstu, kas pēc tam tās savelk, līdz tās izjūt mikrogravitācijas sajūtu.
Kā norādīja Chou, rezultāti bija diezgan iepriecinoši. "Mūsu darbs ir atklājis, ka, ievietojot mikrogravitācijas vidē, 80 līdz 90 procenti šūnu četros dažādos vēža veidos, kurus mēs pārbaudījām - olnīcu, krūts, deguna un plaušu -, tika atspējoti," viņš teica. “Ar invaliditāti es domāju, ka viņi vai nu mirst, vai arī peld, jo viņi vairs nevar turēties. Šie četri vēža veidi ir vieni no vissmagākajiem vēža veidiem.
Vēl iespaidīgāks ir fakts, ka šie rezultāti tika iegūti, vienkārši mainot gravitācijas spēkus - t.i., bez narkotiku palīdzības. Pakļaujot mikrogravitācijas stāvoklim, vēža šūnas nespēja sajust viena otru, un tāpēc tām bija ļoti grūti sanākt kopā.
“Šīs misijas vadīšana ir bijusi visas komandas pūles - es jūtos ļoti laimīgs, ka mani atbalsta mācībspēki un ļoti talantīgu studentu grupa, kas mani iedvesmo turpināt. Viņi dara tik daudz smaga darba, lai šo projektu padarītu par realitāti. ”
Nākamais solis, kas notiks nākamā gada sākumā, būs saistīts ar komandu, kas nosūtīs savu eksperimentu uz ISS uz speciāli izstrādāta kosmosa moduļa (SpaceX nodrošinās palaišanas pakalpojumus). Chou un viņa kolēģi eksperimenta laiku (septiņas dienas) pavadīs uz vietas, kur viņi uzraudzīs eksperimenta norisi un veiks dzīvu šūnu attēlveidošanu, izmantojot datu plūsmas.
Kad eksperiments būs pabeigts, šūnas tiks sasaldētas atgriešanās braucienam uz Zemi, pēc tam Čou un viņa kolēģi pārbaudīs, vai tām nav ģenētisko izmaiņu. Ja rezultāti, kas atrodas uz ISS, apstiprina to, ko Chou un viņa komanda atrada laboratorijā, viņš cer, ka viņi spēs izstrādāt jaunas procedūras, kurām var būt tāds pats efekts kā mikrogravitācijai un neitralizēt vēža šūnu spēju izjust viena otru.
Ideālā gadījumā šīs procedūras nebūtu ārstnieciskas, bet varētu papildināt esošās pretvēža medicīniskās shēmas. Apvienojumā ar zālēm un ķīmijterapiju šajā pētījumā iegūtās procedūras efektīvi palēnina vēža izplatīšanos cilvēka ķermenī, tādējādi padarot parasto ārstēšanu efektīvāku un īsāku (un arī lētāku).
“Es arī ceru, ka šī ir viena no daudzajām Austrālijas kosmosa izpētes misijām. Manai komandai un man ir paveicies iegūt iespēju veikt šo pētījumu, jo tas ir tik reti, un mēs izmantosim savus misijas atklājumus, lai signālētu Austrālijas pētījumu kopienai, ka kosmosa bioloģijas un medicīnas laikmets šeit ir labs un patiess. ”
Šie pētījumi noderēs arī kosmosā, kur astronauti ir spiesti pavadīt mēnešus mikrogravitācijas stāvoklī un ir pakļauti ievērojami lielākam starojumam (un tāpēc tiem ir paaugstināts vēža attīstības risks). Šie un citi soļi, kas tiek veikti kosmosa medicīnas jomā, vēl vairāk parāda, kā kosmosā veiktie pētījumi var radīt komerciālus un medicīniskus ieguvumus cilvēkiem uz Zemes.
