Existuje veľa zdravotných rizík, ktoré prichádzajú s ísť do vesmíru. Okrem zvýšeného vystavenia sa slnečnému žiareniu a kozmickým lúčom existujú významné účinky, ktoré môže mať mikrogravitácia na fyziológiu človeka. Ako môže potvrdiť Scott Kelly, tieto idú nad rámec degenerácie svalov a kostí a zahŕňajú zníženú funkciu orgánov, zrak a dokonca aj zmeny na genetickej úrovni.
Je zaujímavé, že mikrogravitácia má aj množstvo potenciálnych lekárskych výhod. Od roku 2014 skúma Dr. Joshua Choi, odborný asistent v odbore biomedicínskeho inžinierstva na University of Technology v Sydney, vplyv mikrogravitácie na lieky a bunky v ľudskom tele. Začiatkom budúceho roka on a jeho výskumný tím navštívia ISS, aby otestovali novú metódu liečby rakoviny, ktorá sa spolieha na mikrogravitáciu.
Podľa Chou, inšpirácia pre jeho výskum prišiel z rozhovoru, ktorý mal s neskoro a veľký Stephen Hawking. Počas rozhovoru Dr. Hawking poznamenal, ako nič vo vesmíre neodporuje gravitácii. Neskôr, keď bola diagnostikovaná rakovina u priateľa z Chou, spomenul si, čo povedal Dr. Hawking, a začal sa pýtať: „Čo by sa stalo s rakovinovými bunkami, ak by sme ich dostali z gravitácie?“
Jednoducho povedané, rakovina je ochorenie, pri ktorom sa bunky nekontrolovateľne delia a šíria sa do určitých častí tela a prevezmú ich. Rakovinové bunky to robia tak, že sa v tele spoja a tvoria solídny nádor, ktorý potom rastie, až kým bunky nie sú signalizované, že napadnú zdravé tkanivá - napríklad srdce, pľúca, mozog, pečeň, pankreas atď.
Jedným z najväčších kameňov úrazu pri výskume rakoviny je to, že nikto presne nevie, kedy sa tento bod dosiahne. Zdá sa však, že proces, prostredníctvom ktorého rakovina rastie a šíri sa, naznačuje, že existujú prostriedky, pomocou ktorých sú bunky schopné navzájom sa vnímať a gravitovať spolu, aby vytvorili nádor.
Biomedicínski vedci však chápu, že rakovinové bunky sa môžu navzájom vnímať iba prostredníctvom mechanických síl a že tieto sily sa vyvinuli tak, aby pracovali v prostredí s gravitáciou. To motivovalo Chou myslieť na spôsoby, ako by nedostatok gravitácie mohol brániť schopnosti rakovinových buniek sa deliť a šíriť.
Chou má určité skúsenosti s vykonávaním vesmírneho lekárskeho výskumu. Počas práce na Harvarde sa zúčastnil projektu, ktorého výsledkom bolo vytvorenie lieku na liečbu osteoporózy. Časť ich výskumu sa uskutočnila na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS). Ako Chou vysvetlil:
„Táto prvá skúsenosť z toho, ako vesmírne prostredie ovplyvňuje naše chápanie bunkovej biológie a progresie ochorenia, ma inšpirovala k otázke:„ Prečo nemôžeme použiť rovnakú stratégiu na štúdium iných buniek a chorôb? ““
Chou a jeho tím už testovali účinky mikrogravitácie na rakovinové bunky vo svojom laboratóriu. Jeden z jeho postgraduálnych študentov na tento účel vytvoril zariadenie, ktoré je v podstate nádobou s tkanivovými škatuľami s malou odstredivkou vo vnútri. Bunky rôznych chorôb sú obsiahnuté v sérii strukov v odstredivke, ktorá ich potom točí, až kým nezažijú pocit mikrogravitácie.
Ako naznačil Chou, výsledky boli skôr povzbudivé. "Naša práca zistila, že pri umiestnení do prostredia mikrogravitácie bolo vyradených 80 až 90 percent buniek v štyroch rôznych typoch rakoviny - vaječníkov, prsníkov, nosa a pľúc," uviedol. „Po zdravotne postihnutých mám na mysli, že buď zomrú alebo sa vznášajú, pretože už nemôžu vydržať. Tieto štyri typy rakoviny sú jedny z najťažších druhov rakoviny. “
Ešte pôsobivejšia je skutočnosť, že tieto výsledky sa získali jednoduchou zmenou gravitačných síl - t. J. Bez pomoci drog. Keď boli rakovinové bunky vystavené podmienkam mikrogravitácie, nemohli sa navzájom vnímať, a preto sa stretávali veľmi ťažko.
„Riadenie tejto misie bolo celé tímové úsilie - mám veľké šťastie, že ma podporila moja fakulta a skupina veľmi talentovaných študentiek strojárstva, ktoré ma inšpirujú k tomu, aby som pokračoval. Robia toľko tvrdej práce pri realizácii tohto projektu. “
Ďalší krok, ktorý sa uskutoční začiatkom budúceho roka, bude zahŕňať tím, ktorý pošle svoj experiment do ISS na palubu špeciálne navrhnutého vesmírneho modulu (SpaceX bude poskytovať štartovacie služby). Chou a jeho kolegovia strávia trvanie experimentu (sedem dní) na zemi, kde budú monitorovať priebeh experimentu a prostredníctvom zobrazovania údajov sledovať zobrazovanie živých buniek.
Po dokončení experimentu budú bunky zmrazené kvôli svojej spiatočnej ceste na Zem, na čo ich Chou a jeho kolegovia preskúmajú z hľadiska genetických zmien. Ak výsledky na palube ISS potvrdia to, čo Chou a jeho tím našli v laboratóriu, dúfa, že budú schopní vyvinúť nové liečby, ktoré môžu mať rovnaký účinok ako mikrogravitácia a neutralizovať schopnosť rakovinových buniek navzájom sa vnímať.
V ideálnom prípade by tieto liečby nepredstavovali liečenie, ale mohli by dopĺňať existujúce protirakovinové lekárske režimy. V kombinácii s drogami a chemoterapiou by liečby vyplývajúce z tohto výskumu účinne spomalili šírenie rakoviny v ľudskom tele, čím by sa konvenčné liečby stali účinnejšími a kratšími (a tiež lacnejšími).
„Dúfam tiež, že je to jedna z mnohých austrálskych vesmírnych výskumných misií. Môj tím a ja sme takí šťastní, že máme príležitosť urobiť tento výskum, pretože je taký zriedkavý a naše zistenia z misie použijeme na signalizáciu austrálskej výskumnej komunite, že éra vesmírnej biológie a medicíny je tu dobre a skutočne. ““
Tento výskum sa tiež hodí vo vesmíre, kde sú astronauti nútení tráviť mesiace v mikrogravitácii a sú vystavení oveľa väčšiemu ožiareniu (a preto sú vystavení zvýšenému riziku rozvoja rakoviny). Tieto a ďalšie pokroky, ktoré sa robia v oblasti vesmírneho lekárstva, ďalej ukazujú, ako môže vesmírny výskum viesť k obchodným a lekárskym výhodám pre ľudí tu na Zemi.
