Існує цілий ряд ризиків для здоров'я, які виникають із космосом. Окрім посиленого впливу сонячної радіації та космічних променів, є помітні ефекти, які може мати мікрогравітація на фізіологію людини. Як засвідчує Скотт Келлі, вони виходять за рамки дегенерації м'язів та кісток і включають зменшення функції органів, зір і навіть зміни на генетичному рівні.
Цікаво, що також існує ряд потенційних медичних переваг для мікрогравітації. З 2014 року доктор Джошуа Чой, старший викладач біомедичної інженерії в Університеті технологій Сіднея, досліджує, як мікрогравітація впливає на медицину та клітини в організмі людини. На початку наступного року він та його дослідницька група вирушать до МКС для перевірки нового методу лікування раку, який спирається на мікрогравітацію.
За словами Чу, натхнення для його досліджень прийшло з розмови, яку він мав із покійним та великим Стівеном Хокінгом. Під час розмови доктор Хокінг зауважив, що ніщо у Всесвіті не протидіє тяжкості. Пізніше, коли у друга Чу було діагностовано рак, він пригадав те, що сказав доктор Хокінг, і почав дивуватися: "Що буде з раковими клітинами, якщо ми вилучимо їх із тяжкості?"
Простіше кажучи, рак - це захворювання, коли клітини починають безконтрольно ділитися і поширюються на певні частини тіла і переймають їх. Ракові клітини роблять це, об'єднуючись, утворюючи в організмі тверду пухлину, яка потім росте, поки клітини не сигналізують про вторгнення в здорові тканини - такі як серце, легені, мозок, печінка, підшлункова залоза тощо.
Одним з найбільших каменів спотикання при дослідженні раку є те, що ніхто точно не знає, коли ця точка буде досягнута. Однак процес, за допомогою якого рак росте і поширюється, здавалося б, свідчить про існування засобу, за допомогою якого клітини здатні відчувати один одного і тяжіти разом, утворюючи пухлину.
Однак біомедичні дослідники розуміють, що єдиний спосіб, коли ракові клітини можуть відчути один одного, - це завдяки механічним силам, і що ці сили еволюціонували для роботи в середовищі, де є сила тяжіння. Це мотивувало Чуу думати про способи, через які брак тяжкості може перешкоджати здатності ракових клітин ділитися та поширюватися.
У Чоу є певний досвід проведення космічних медичних досліджень. Працюючи в Гарварді, він брав участь у проекті, в результаті якого було створено препарат для лікування остеопорозу. Частина їх досліджень проходила на борту Міжнародної космічної станції (МКС). Як пояснив Чоу:
"Цей перший досвід бачити, як космічне середовище впливає на наше розуміння клітинної біології та прогресування хвороби, надихнуло мене запитати:" Чому ми не можемо застосувати ту саму стратегію для вивчення інших клітин та захворювань? "
Вже зараз Чоу та його команда перевірили вплив мікрогравітації на ракові клітини у своїй лабораторії. Для цього один із його аспірантів створив пристрій, який по суті є тканинним контейнером розміром з коробкою з невеликою центрофугою всередині. Клітини різних захворювань містяться в ряді стручків всередині центрифуги, які потім розкручують їх, поки вони не відчують мікрогравітацію.
Як зазначив Чуу, результати були досить обнадійливими. "Наша робота виявила, що, помістивши в мікрогравітаційне середовище, від 80 до 90 відсотків клітин у чотирьох різних видах раку, які ми перевірили - яєчники, груди, ніс і легені - були відключені", - сказав він. «Під інвалідом я маю на увазі, що вони або гинуть, або спливають, бо більше не можуть триматися. Ці чотири типи раку - одні з найважчих ракових захворювань. "
Ще більш вражаючим є той факт, що ці результати були отримані шляхом простої зміни гравітаційних сил - тобто без допомоги ліків. Піддавшись мікрогравітаційним умовам, ракові клітини не змогли відчути один одного, і тому було дуже важко зібратися.
«Керувати цією місією було зусиллям цілої команди - мені дуже пощастило підтримати мій факультет та групу дуже талановитих студентів-інженерів, які надихають мене продовжувати. Вони так багато наполегливо працюють над тим, щоб реалізувати цей проект ».
Наступний крок, який відбудеться на початку наступного року, передбачає команду, яка відправить свій експеримент на МКС на борту спеціально розробленого космічного модуля (SpaceX надаватиме послуги запуску). Чоу та його колеги проведуть тривалість експерименту (сім днів) на місцях, де вони будуть стежити за ходом експерименту та проводити зображення в прямому ефірі за допомогою каналів даних.
Після завершення експерименту клітини будуть заморожені для повернення на Землю, після чого Чоу та його колеги вивчать їх на предмет генетичних змін. Якщо результати на борту МКС підтвердять те, що Чу та його команда знайшли в лабораторії, він сподівається, що вони зможуть розробити нові методи лікування, які можуть мати такий же ефект, як мікрогравітація та нейтралізувати здатність ракових клітин відчувати один одного.
В ідеалі ці методи лікування не становлять вилікування, але можуть доповнити існуючі протиракові медичні схеми. У поєднанні з лікарськими препаратами та хіміотерапією лікування, що виникає в результаті цього дослідження, ефективно уповільнить поширення раку в організмі людини, тим самим зробивши звичайні методи лікування більш ефективними та короткочасними (і менш затратними).
"Я також сподіваюся, що це одна з багатьох австралійських космічних дослідницьких місій. Моїй команді і мені пощастило отримати можливість провести це дослідження, оскільки це так рідко, і ми використовуватимемо результати своєї місії, щоб повідомити австралійському дослідницькому співтовариству, що епоха космічної біології та медицини тут добре і справді ".
Це дослідження також стане в нагоді в космосі, де космонавти змушені проводити місяці в мікрогравітації і піддаються значно більшої радіації (а отже, підвищеному ризику розвитку раку). Ці та інші успіхи, що досягаються в галузі космічної медицини, ще більше демонструють, як космічні дослідження можуть призвести до комерційних та медичних вигод для людей, що знаходяться тут, на Землі.
