Einant į kosmosą kyla daugybė pavojų sveikatai. Be padidėjusio saulės radiacijos ir kosminių spindulių poveikio, pastebimas mikrogravitacijos poveikis žmogaus fiziologijai. Kaip gali patvirtinti Scottas Kelly, tai apima ne tik raumenų ir kaulų degeneraciją, bet ir sumažėjusią organų funkciją, regėjimą ir netgi genetinio lygio pokyčius.
Įdomu tai, kad mikrogravitacija taip pat turi nemažai medicininės naudos. Nuo 2014 m. Sidnėjaus technologijos universiteto biomedicinos inžinerijos vyresnysis dėstytojas dr. Joshua Choi tiria, kaip mikrogravitacija veikia mediciną ir žmogaus kūno ląsteles. Kitų metų pradžioje jis su savo tyrimų komanda vyks į ISS išbandyti naują vėžio gydymo metodą, pagrįstą mikrogravitacija.
Chou teigimu, jo tyrimų įkvėpimas kilo iš pokalbio, kurį jis turėjo su velioniu ir didžiuoju Stephenu Hawkingu. Pokalbio metu daktaras Hawkingas atkreipė dėmesį, kaip niekas Visatoje neneigia gravitacijos. Vėliau, kai Chou draugas buvo diagnozuotas vėžys, jis prisiminė daktaro Hawkingo pasakojimą ir pradėjo domėtis: „Kas nutiks vėžinėms ląstelėms, jei mes jas išimsime iš sunkio jėgos?“
Paprasčiau tariant, vėžys yra liga, kai ląstelės pradeda nekontroliuojamai dalintis ir plinta į tam tikras kūno dalis bei jas perima. Vėžio ląstelės tai daro sujungdamos organizmą į vientisą naviką, kuris vėliau auga, kol ląstelės signalizuoja, kad įsiveržia į sveikus audinius - širdį, plaučius, smegenis, kepenis, kasą ir kt.
Vienas didžiausių kliūčių, susijusių su vėžio tyrimais, yra tas, kad niekas tiksliai nežino, kada pasiektas tas taškas. Tačiau atrodo, kad procesas, per kurį vėžys auga ir plinta, rodo, kad yra priemonė, per kurią ląstelės sugeba pajusti viena kitą ir kartu sugerti, kad susidarytų navikas.
Tačiau biomedicinos tyrinėtojai supranta, kad vien tik vėžinės ląstelės gali pajusti viena kitą per mechanines jėgas, ir kad tos jėgos išsivystė veikti aplinkoje, kur yra sunkio jėgos. Tai paskatino Chou galvoti apie būdus, kaip sunkumo stoka galėtų pakenkti vėžio ląstelėms galimybėms dalytis ir plisti.
Chou turi tam tikros patirties atliekant kosminius medicininius tyrimus. Dirbdamas Harvarde, jis dalyvavo projekte, kurio metu buvo sukurtas vaistas osteoporozei gydyti. Dalis jų tyrimų vyko Tarptautinėje kosminėje stotyje (ISS). Kaip paaiškino Chou:
„Ši pirmoji patirtis pamatyti, kaip kosminė aplinka daro įtaką mūsų supratimui apie ląstelių biologiją ir ligos progresavimą, paskatino mane paklausti:„ Kodėl negalime taikyti tos pačios strategijos tirdami kitas ląsteles ir ligas? ““
Chou ir jo komanda jau yra išbandę mikrogravitacijos poveikį vėžio ląstelėms savo laboratorijoje. Norėdami tai padaryti, vienas iš jo abiturientų sukūrė prietaisą, kuris iš esmės yra audinių dėžutės dydžio indas, kurio viduje yra maža centrifuga. Skirtingų ligų ląstelės yra centrifugos pavidalo ankščių serijoje, kurios jas suka, kol pajunta mikrogravitacijos pojūtį.
Kaip nurodė Chou, rezultatai buvo gana viltingi. „Mūsų darbas nustatė, kad patekę į mikrogravitacijos aplinką, 80–90 procentų ląstelių keturiuose skirtinguose vėžio tipuose - kiaušidėse, krūtyje, nosyje ir plaučiuose - buvo neįgalūs“, - sakė jis. „Turėdamas negalią aš turiu galvoje, kad jie arba miršta, arba išskrenda, nes nebegali susilaikyti. Šie keturi vėžio tipai yra vieni sunkiausių vėžių, kuriuos galima nužudyti “.
Dar įspūdingesnis faktas, kad šie rezultatai buvo gauti tiesiog keičiant gravitacines jėgas - t.y., be vaistų pagalbos. Esant mikrogravitacijos sąlygoms, vėžio ląstelės negalėjo viena kitos pajusti, todėl joms susiburti buvo labai sunku.
„Vykdyti šią misiją reikėjo visos komandos pastangų - man labai pasisekė, kad mane palaikė fakultetas ir grupė labai talentingų moterų inžinerijos studentų, kurios mane įkvepia tęsti toliau. Jie daro tiek daug sunkaus darbo, kad šis projektas taptų realybe. “
Kitas žingsnis, kuris įvyks kitų metų pradžioje, apims komandą, kuri nusiųs savo eksperimentą į ISS specialiai sukurtame kosminio modulio laive („SpaceX“ teiks paleidimo paslaugas). Chou ir jo kolegos eksperimento laiką (septynias dienas) praleis ant žemės, kur stebės eksperimento eigą ir atliks gyvų ląstelių vaizdavimą per duomenų tiekimą.
Kai eksperimentas bus baigtas, ląstelės bus užšaldomos, kad galėtų grįžti į Žemę, o tada Chou ir jo kolegos ištirs jas dėl genetinių pokyčių. Jei rezultatai ISS patvirtins tai, ką Chou ir jo komanda rado laboratorijoje, jis tikisi, kad jie sugebės sukurti naujus gydymo metodus, kurie turėtų tokį patį poveikį kaip mikrogravitacija ir neutralizuotų vėžio ląstelių gebėjimą jausti vienas kitą.
Idealiu atveju šis gydymas nebūtų vaistas, bet galėtų papildyti esamas kovos su vėžiu schemas. Derinant su vaistais ir chemoterapija, gydymas, atliktas atlikus šiuos tyrimus, efektyviai sulėtins vėžio plitimą žmogaus organizme, todėl įprastiniai gydymo metodai taps veiksmingesni ir trumpesnio (ir taip pat pigesni).
„Taip pat tikiuosi, kad tai yra viena iš daugelio Australijos kosminių tyrimų misijų. Mano komandai ir man labai pasisekė, kad turime galimybę atlikti šį tyrimą, nes jis yra toks retas, ir mes pasinaudosime savo misijos išvadomis, kad parodytume Australijos tyrimų bendruomenei, kad kosmoso biologijos ir medicinos era čia gerai ir tikrai “.
Šie tyrimai taip pat bus naudingi kosmose, kur astronautai yra priversti praleisti mėnesius mikrogravitacijos metu ir yra veikiami žymiai daugiau radiacijos (todėl padidėja vėžio išsivystymo rizika). Šie ir kiti žingsniai, kurie daromi kosmoso medicinos srityje, dar labiau parodo, kaip kosmoso tyrimai gali duoti komercinės ir medicininės naudos žmonėms čia Žemėje.
