Има редица рискове за здравето, които идват с навлизането в космоса. Освен увеличеното излагане на слънчева радиация и космически лъчи, има забележителните ефекти, които микрогравитацията може да има върху човешката физиология. Както Скот Кели може да свидетелства, те надхвърлят мускулната и костната дегенерация и включват намалена функция на органите, зрение и дори промени на генетично ниво.
Интересно е, че има и редица потенциални медицински ползи за микрогравитацията. От 2014 г. д-р Джошуа Чой, старши преподавател по биомедицинско инженерство в Техническия университет в Сидни, изследва как микрогравитацията влияе върху медицината и клетките в човешкото тяло. В началото на следващата година той и неговият изследователски екип ще пътуват до МКС, за да изпробват нов метод за лечение на рак, който разчита на микрогравитацията.
Според Чуу вдъхновението за изследванията му идвало от разговор, който той водил с покойния и велик Стивън Хокинг. По време на разговора д-р Хокинг отбеляза как нищо във Вселената не опровергава гравитацията. По-късно, когато на приятел на Чоу му беше поставен диагноза рак, той си припомни казаното от д-р Хокинг и започна да се чуди: „Какво ще стане с раковите клетки, ако ги извадим от гравитацията?“
Най-просто казано, ракът е заболяване, при което клетките започват да се делят неконтролируемо и се разпространяват в определени части на тялото и ги поемат. Раковите клетки правят това, като се събират, за да образуват солиден тумор в тялото, който след това расте, докато клетките не бъдат сигнализирани да нахлуят в здрави тъкани - като сърцето, белите дробове, мозъка, черния дроб, панкреаса и др.
Един от най-големите спънки при изследване на рака е, че никой не знае точно кога е достигната тази точка. Въпреки това, процесът, чрез който ракът расте и се разпространява, изглежда показва, че съществува средство, чрез което клетките са в състояние да се усетят и да гравитират заедно, за да образуват тумор.
Биомедицинските изследователи обаче разбират, че единственият начин, по който раковите клетки могат да се чувстват един друг, е чрез механични сили и че тези сили са се развили, за да работят в среда, в която има гравитация. Това мотивира Chou да мисли за начини, по които липсата на гравитация може да попречи на раковите клетки да се разделят и разпространяват.
Chou има известен опит в провеждането на космически медицински изследвания. Докато работи в Харвард, той участва в проект, довел до създаването на лекарство за лечение на остеопороза. Част от техните изследвания бяха проведени на борда на Международната космическа станция (МКС). Както обясни Chou:
„Този първи опит да видя как космическата среда влияе върху нашето разбиране за клетъчната биология и прогресията на болестта ме вдъхнови да попитам:„ Защо не можем да приложим същата стратегия за изучаване на други клетки и болести? “
Вече Chou и неговият екип са тествали ефектите на микрогравитацията върху раковите клетки в своята лаборатория. За да направи това, един от неговите възпитаници създаде устройство, което по същество е контейнер с размер на тъканна кутия с малка центрофуга вътре. Клетките на различни заболявания се съдържат в поредица от шушулки в центрофугата, която след това ги върти, докато изпитат усещането за микрогравитация.
Както посочи Chou, резултатите бяха доста обнадеждаващи. „Нашата работа установи, че когато сме поставени в среда с микрогравитация, 80 до 90 процента от клетките в четирите различни вида рак, които тествахме - яйчници, гърди, нос и бели дробове, са били деактивирани“, каза той. „Под инвалиди имам предвид, че или умират, или изплуват, защото вече не могат да се задържат. Тези четири вида рак са едни от най-трудните видове рак за убиване. "
Още по-впечатляващ е фактът, че тези резултати са получени чрез просто изменение на гравитационните сили - т.е. без помощта на лекарства. Когато бяха подложени на микрогравитационни условия, раковите клетки не бяха в състояние да се усетят и затова имаше много трудно време да се съберат.
„Шофирането на тази мисия беше цялостно усилие на екипа - чувствам се много щастлив да бъда подкрепен от моя факултет и група от много талантливи студенти по инженерство, които ме вдъхновяват да продължа. Те правят толкова голяма работа, за да превърнат този проект в реалност. "
Следващата стъпка, която ще се случи в началото на следващата година, ще включва екипа, изпращащ експеримента си до МКС на борда на специално проектиран космически модул (SpaceX ще предоставя услуги за стартиране). Chou и неговите колеги ще прекарат продължителността на експеримента (седем дни) на земята, където ще следят напредъка на експеримента и ще провеждат изображения на живо в клетки чрез емисии на данни.
След приключване на експеримента клетките ще бъдат замразени за връщането им на Земята, след което Чу и неговите колеги ще ги изследват за генетични промени. Ако резултатите на борда на МКС потвърдят това, което Чу и неговият екип са открили в лабораторията, той се надява, че те ще могат да разработят нови лечения, които могат да имат същия ефект като микрогравитацията и да неутрализират способността на раковите клетки да се чувстват взаимно.
В идеалния случай тези лечения не биха представлявали лек, но биха могли да допълнят съществуващите противоракови медицински схеми. В комбинация с лекарства и химиотерапия, лечението, произтичащо от това изследване, ефективно ще забави разпространението на рака в човешкото тяло, като по този начин ще направи конвенционалните лечения по-ефективни и по-краткотрайни (и по-малко скъпи).
„Също така се надявам, че това е една от многото австралийски космически мисии. Моят екип и аз имаме толкова щастие да получим възможността да направим това изследване, тъй като е толкова рядко, и ще използваме констатациите на мисията си, за да сигнализираме на австралийската изследователска общност, че ерата на космическата биология и медицина е добре и наистина тук. "
Това изследване ще бъде полезно и в космоса, където астронавтите са принудени да прекарват месеци в микрогравитация и са изложени на значително повече радиация (и следователно с повишен риск от развитие на рак). Тези и други крачки, които се правят в областта на космическата медицина, допълнително демонстрират как космическите изследвания могат да доведат до търговски и медицински ползи за хората тук на Земята.
