Számos egészségügyi kockázatot jelent az űrbe való távozás. A fokozott napsugárzás és a kozmikus sugarak expozíciója mellett vannak olyan figyelemre méltó hatások, amelyeket a mikrogravitáció az emberi fiziológiára gyakorolhat. Amint azt Scott Kelly igazolja, ezek túlmutatnak az izom- és csontdegeneráción, és csökkent szervfunkciókat, látást és akár genetikai szintű változásokat is magukban foglalnak.
Érdekes módon a mikrogravitációnak számos lehetséges orvosi előnye is van. 2014 óta Dr. Joshua Choi, a Sydney-i Műszaki Egyetem biomedicinális mérnöki tanszékének vezetője azt vizsgálja, hogy a mikrogravitáció hogyan befolyásolja az orvosságot és az emberi test sejtjeit. A jövő év elején ő és kutatócsoportja az ISS-be utazik, hogy kipróbáljon egy új módszert a rák kezelésére, amely a mikrogravitáción alapul.
Chou szerint a kutatás ihletése egy olyan beszélgetésből származott, amelyet a késő és nagyszerű Stephen Hawking-szel folytatott. A beszélgetés során Dr. Hawking megjegyezte, hogy az univerzumban semmi sem akadályozza meg a gravitációt. Később, amikor Chou egyik barátjának rákot diagnosztizáltak, visszaemlékezett Dr. Hawking mondására, és elgondolkodni kezdett: „Mi történne a rákos sejtekkel, ha kihúzzuk őket a gravitációból?”
Egyszerűen fogalmazva: a rák olyan betegség, amelyben a sejtek ellenőrizetlenül eloszlanak, elterjednek a test bizonyos részeire, és átveszik őket. A rákos sejtek ezt úgy hajtják végre, hogy szilárd daganatot képeznek a testben, amely addig növekszik, amíg a sejteknek jelzést nem kap az egészséges szövetek - például a szív, a tüdő, az agy, a máj, a hasnyálmirigy - megtámadása.
A rákkal kapcsolatos kutatások egyik legnagyobb akadálya, hogy senki sem tudja pontosan, mikor érkezik ez a pont. Úgy tűnik azonban, hogy a rák növekedésének és terjedésének folyamata arra utal, hogy létezik olyan eszköz, amelyen keresztül a sejtek képesek érzékelni egymást és gravitálni együtt, hogy daganatot képezzenek.
Az orvosbiológiai kutatók azonban megértik, hogy a rákos sejtek egyetlen módon érzékelhetik egymást a mechanikus erők révén, és hogy ezek az erők olyan környezetben működtek, ahol gravitáció van. Ez motiválta Chou-t arra, hogy gondolkodjon azon módszereken, amelyekkel a gravitáció hiánya akadályozhatja a rákos sejtek osztódási és terjedési képességét.
Chou némi tapasztalattal rendelkezik az űrkutatáson alapuló orvosi kutatások elvégzésében. A Harvardon végzett munka közben részt vett egy olyan projektben, amelynek eredményeként gyógyszert készítettek az osteoporosis kezelésére. Kutatásaik egy részét a Nemzetközi Űrállomáson (ISS) végezték. Amint Chou elmondta:
"Ez az első tapasztalat, hogy meglátjuk, hogyan befolyásolja az űrkörnyezet a sejtbiológia és a betegség előrehaladásának megértését, arra késztetett, hogy kérdezze:" Miért nem alkalmazhatjuk ugyanazt a stratégiát más sejtek és betegségek tanulmányozására? "
Chou és csapata már megvizsgálta a mikrogravitáció hatását a rákos sejtekre laboratóriumukban. Ennek érdekében az egyik végzős hallgató egy olyan eszközt készített, amely lényegében szövet doboz méretű tartály, amelynek belsejében egy kis centrifuga található. A különféle betegségek sejtjeit egy sor hüvelyben tartalmazzák a centrifugában, amely aztán felforgatja őket, amíg meg nem tapasztalják a mikrogravitáció érzését.
Amint Chou jelezte, az eredmények meglehetősen biztatóak. "Munkánk során azt találtuk, hogy miközben mikrogravitációs környezetbe helyezzük, a négy különböző vizsgált ráktípus - a petefészek, az emlő, az orr és a tüdő - sejtjeinek 80-90% -a le van tiltva" - mondta. „A fogyatékkal élők alatt azt értem, hogy vagy meghalnak vagy lebegnek, mert már nem tudnak kitartani. Ez a négy rákfajta a legnehezebb rákos megbetegedések közül néhány. ”
Még lenyűgözőbb az a tény, hogy ezeket az eredményeket a gravitációs erők egyszerű megváltoztatásával - azaz drogok segítése nélkül - sikerült elérni. Mikrogravitációs feltételeknek alávetve a rákos sejtek nem voltak képesek érzékelni egymást, ezért nagyon nehéz volt összejönni.
„A küldetés vezetése egész csapat erőfeszítése volt - nagyon szerencsésnek érzem magam, hogy támogatták a karom és a nagyon tehetséges női mérnöki hallgatók egy csoportja, akik arra ösztönöznek, hogy folytassam a munkát. Nagyon sok kemény munkát végeznek, hogy ez a projekt valósággá váljon. ”
A következő lépés, amely a jövő év elején fog megtörténni, magában foglalja a csapatot, hogy elküldje kísérletét az ISS-hez egy speciálisan kialakított űrmodul fedélzetén (a SpaceX indítási szolgáltatásokat fog nyújtani). Chou és kollégái a kísérlet időtartamát (hét nap) a földön töltik, ahol figyelemmel kísérik a kísérlet előrehaladását, és élő hordozható képalkotást végeznek adattáblákon keresztül.
A kísérlet befejezése után a sejteket befagyasztják a Földre való visszatérésükhöz, majd Chou és munkatársai megvizsgálják őket genetikai változások szempontjából. Ha az ISS fedélzetén elért eredmények megerősítik, amit Chou és csapata megtaláltak a laboratóriumban, azt reméli, hogy képesek lesznek olyan új kezelések kidolgozására, amelyek ugyanolyan hatással lehetnek, mint a mikrogravitáció, és semlegesítik a rákos sejtek egymás érzékelésének képességét.
Ideális esetben ezek a kezelések nem jelentenek gyógymódot, hanem kiegészíthetik a meglévő rákellenes orvosi programokat. A gyógyszerekkel és a kemoterápiával kombinálva a kutatás eredményeként kapott kezelések hatékonyan lelassítják a rák terjedését az emberi testben, ezáltal a hagyományos kezelések hatékonyabbak és rövidebb élettartamúak (és olcsóbbak is).
„Remélem, hogy ez egy ausztrál űrkutatási küldetések közül egy. Csapatunk és nekem nagyon szerencsések vagyunk, hogy megkaptuk a lehetőséget ennek a kutatásnak a elvégzésére, mivel ez ritka, és küldetésünk eredményeit felhasználva jelezzük az ausztrál kutatóközösségnek, hogy az űrbiológia és az orvostudomány korszaka jól és valóban itt van. "
Ez a kutatás hasznos lesz az űrben is, ahol az űrhajósokat hónapokig kénytelenek mikrogravitációban tölteni, és lényegesen több sugárzásnak vannak kitéve (és ezért növekszik a rák kialakulásának kockázata). Ezek és más, az űrgyógyászat terén tett lépések tovább demonstrálják, hogy az űrkutatás hogyan vezethet kereskedelmi és orvosi előnyökhöz a Földön élők számára.
