Existuje několik zdravotních rizik, která přicházejí s přechodem do vesmíru. Kromě zvýšené expozice slunečnímu záření a kosmickým paprskům existují významné účinky, které může mít mikrogravitace na fyziologii člověka. Jak může Scott Kelly potvrdit, jde nad rámec degenerace svalů a kostí a zahrnuje sníženou funkci orgánů, zrak a dokonce i změny na genetické úrovni.
Je zajímavé, že mikrogravitace má také řadu potenciálních zdravotních přínosů. Od roku 2014 zkoumá Dr. Joshua Choi, docent biomedicínského inženýrství na University of Technology v Sydney, vliv mikrogravitace na medicínu a buňky v lidském těle. Začátkem příštího roku bude spolu s výzkumným týmem cestovat do ISS, aby otestoval novou metodu léčby rakoviny, která se spoléhá na mikrogravitaci.
Podle Chou inspirace pro jeho výzkum přišla z rozhovoru, který měl s pozdním a velkým Stephenem Hawkingem. Během rozhovoru Dr. Hawking poznamenal, jak nic ve vesmíru neodporuje gravitaci. Později, když byla diagnostikována rakovina kamarádovi z Chou, vzpomněl si na to, co řekl Dr. Hawking, a začal se ptát: „Co by se s rakovinnými buňkami stalo, kdybychom je vyřadili z gravitace?“
Jednoduše řečeno, rakovina je nemoc, kde se buňky nekontrolovatelně dělí a šíří se do určitých částí těla a přebírají je. Rakovinové buňky to dělají tak, že se v těle spojí a vytvoří solidní nádor, který pak roste, dokud nejsou buňky signalizovány k napadení zdravých tkání - jako jsou srdce, plíce, mozek, játra, pankreas atd.
Jedním z největších kamenů úrazu při výzkumu rakoviny je to, že nikdo přesně neví, kdy je tohoto bodu dosaženo. Zdá se však, že proces, kterým rakovina roste a šíří se, naznačuje, že existuje prostředek, pomocí kterého jsou buňky schopny se navzájem vnímat a gravitovat společně a tvořit nádor.
Biomedicínští vědci však chápou, že jediný způsob, jak se rakovinové buňky mohou navzájem cítit, je pomocí mechanických sil a že tyto síly se vyvinuly k práci v prostředí, kde je gravitace. To motivovalo Čou, aby přemýšlel o způsobech, jak by nedostatek gravitace mohl bránit schopnosti rakovinných buněk se dělit a šířit.
Chou má zkušenosti s prováděním vesmírného lékařského výzkumu. Během práce na Harvardu se účastnil projektu, který vyústil ve vytvoření léku k léčbě osteoporózy. Část jejich výzkumu se uskutečnila na palubě Mezinárodní kosmické stanice (ISS). Jak Chou vysvětlil:
"Tato první zkušenost z toho, jak vesmírné prostředí ovlivňuje naše porozumění buněčné biologii a progresi nemocí, mě inspirovala k otázce:" Proč nemůžeme použít stejnou strategii ke studiu dalších buněk a nemocí? ""
Chou a jeho tým již testovali účinky mikrogravitace na rakovinné buňky ve své laboratoři. K tomu jeden z jeho postgraduálních studentů vytvořil zařízení, které je v podstatě nádobou na tkáňové krabice s malou odstředivkou uvnitř. Buňky různých nemocí jsou obsaženy v řadě lusků v odstředivce, která je pak točí, dokud nezažijí pocit mikrogravitace.
Jak naznačil Chou, výsledky byly spíše povzbudivé. "Naše práce zjistila, že při umístění do mikrogravitačního prostředí bylo deaktivováno 80 až 90 procent buněk ve čtyřech různých typech rakoviny - vaječníky, prsa, nos a plíce," řekl. "Pokud se jedná o zdravotně postižené, myslím tím, že buď umírají, nebo se vznášejí, protože už nemohou vydržet. Tyto čtyři typy rakoviny jsou jedny z nejtěžších rakovin, které lze zabít. “
Ještě působivější je skutečnost, že tyto výsledky byly získány pouhou změnou gravitačních sil - tj. Bez pomoci drog. Když byly rakovinné buňky vystaveny podmínkám mikrogravitace, nemohly se navzájem cítit, a proto se setkaly velmi těžce.
"Řídit tuto misi bylo celé týmové úsilí - cítím se velmi šťastný, že mě podporuje moje fakulta a skupina velmi talentovaných studentek žen, které mě inspirují, abych pokračoval." Dělají to hodně úsilí, aby se tento projekt stal skutečností. “
Další krok, který bude probíhat začátkem příštího roku, bude zahrnovat tým, který pošle svůj experiment do ISS na palubu speciálně navrženého kosmického modulu (SpaceX bude poskytovat spouštěcí služby). Chou a jeho kolegové stráví dobu trvání experimentu (sedm dní) na zemi, kde budou monitorovat průběh experimentu a provádět zobrazování živých buněk pomocí datových zdrojů.
Jakmile je experiment dokončen, buňky se zmrazí pro svůj návrat na Zemi, načež je Chou a jeho kolegové prozkoumají genetické změny. Pokud výsledky na palubě ISS potvrdí to, co Chou a jeho tým našli v laboratoři, doufá, že budou schopni vyvinout nové ošetření, které může mít stejný účinek jako mikrogravitace a neutralizovat schopnost rakovinných buněk vzájemně se vnímat.
V ideálním případě by tato léčba nepředstavovala léčbu, ale mohla by doplnit stávající protirakovinné léčebné režimy. V kombinaci s drogami a chemoterapií by léčby vyplývající z tohoto výzkumu účinně zpomalily šíření rakoviny v lidském těle, čímž by konvenční léčby byly účinnější a kratší (a také méně nákladné).
"Také doufám, že je to jedna z mnoha australských vesmírných výzkumných misí." Můj tým a já jsme tak šťastní, že jsme dostali příležitost provést tento výzkum, protože je tak vzácný, a my použijeme naše zjištění z mise, abychom signalizovali australské výzkumné komunitě, že éra vesmírné biologie a medicíny je tady dobře a skutečně. ““
Tento výzkum se hodí také ve vesmíru, kde jsou astronauti nuceni strávit měsíce v mikrogravitaci a jsou vystaveni podstatně většímu záření (a tedy ve zvýšeném riziku rozvoje rakoviny). Tyto a další pokroky v oblasti kosmického lékařství dále ukazují, jak může vesmírný výzkum vést k komerčním a lékařským výhodám pro lidi zde na Zemi.
