Avaruuteen siirtymiseen liittyy joukko terveysriskejä. Auringon säteilylle ja kosmisille säteille altistumisen lisääntymisen lisäksi on olemassa merkittäviä vaikutuksia, joita mikrogravitaatiolla voi olla ihmisen fysiologiaan. Kuten Scott Kelly voi todistaa, nämä ylittävät lihasten ja luiden rappeutumisen ja sisältävät heikentyneen elintoiminnan, näkökyvyn ja jopa muutokset geneettisellä tasolla.
Mielenkiintoista on, että mikrogravitaatiossa on myös monia potentiaalisia lääketieteellisiä etuja. Vuodesta 2014 Sydneyn teknillisen yliopiston biolääketieteellisen tekniikan vanhempi luennoitsija Dr. Joshua Choi on tutkinut, miten mikropaino vaikuttaa lääkkeisiin ja ihmisen kehon soluihin. Ensi vuoden alussa hän ja hänen tutkimusryhmänsä matkustavat ISS: ään testaamaan uutta menetelmää syövän hoitamiseksi, joka perustuu mikropainoon.
Choun mukaan inspiraatio tutkimukselleen tuli keskustelusta, jonka hän oli käynyt myöhään ja suurenmoisen Stephen Hawkingin kanssa. Keskustelun aikana tohtori Hawking huomautti, kuinka mikään maailmankaikkeudessa ei uhmaa painovoimaa. Myöhemmin, kun Choun ystävälle oli diagnosoitu syöpä, hän muisteli tohtori Hawkingin sanoman ja alkoi ihmetellä: "Mitä tapahtuisi syöpäsoluille, jos otamme ne painovoimasta pois?"
Yksinkertaisesti sanottuna syöpä on sairaus, jossa solut alkavat jakautua hallitsemattomasti ja leviävät tiettyihin kehon osiin ja ottavat ne haltuunsa. Syöpäsolut tekevät tämän tullessaan yhdessä muodostamaan vartaloon kiinteän tuumorin, joka sitten kasvaa, kunnes soluille ilmoitetaan tunkeutuvan terveisiin kudoksiin - kuten sydämeen, keuhkoihin, aivoihin, maksaan, haimaan jne.
Yksi syöpätutkimuksen suurimmista kompastuskohdista on, että kukaan ei tiedä tarkalleen milloin se kohta saavutetaan. Prosessi, jonka kautta syöpä kasvaa ja leviää, näyttäisi kuitenkin osoittavan, että on olemassa keino, jonka avulla solut kykenevät tuntemaan toisensa ja ryhtymään gravitaatioon yhdessä kasvaimen muodostamiseksi.
Biolääketieteen tutkijat kuitenkin ymmärtävät, että syöpäsolut voivat tuntea toisensa vain mekaanisten voimien avulla ja että nämä voimat kehittyivät toimimaan ympäristössä, jossa on painovoima. Tämä motivoi Choua ajattelemaan tapoja, joilla painovoiman puute saattaisi estää syöpäsolujen kykyä jakautua ja levitä.
Choulla on kokemusta avaruuteen perustuvan lääketieteellisen tutkimuksen suorittamisesta. Työskennellessään Harvardissa hän osallistui projektiin, jonka tuloksena syntyi lääke osteoporoosin hoitoon. Osa heidän tutkimuksestaan tapahtui kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS). Kuten Chou selitti:
"Tämä ensimmäinen kokemus siitä, kuinka avaruusympäristö vaikuttaa ymmärrykseenmme solubiologiasta ja sairauden etenemisestä, innosti minua kysymään:" Miksi emme voi soveltaa samaa strategiaa muiden solujen ja sairauksien tutkimiseen? ""
Chou ja hänen tiiminsä ovat jo jo testanneet mikropainon vaikutuksia syöpäsoluihin laboratoriossaan. Tätä varten yksi hänen jatko-opiskelijoistaan loi laitteen, joka on pääosin kudosrasian kokoinen säiliö, jonka sisällä on pieni sentrifugi. Eri sairauksien solut sisältyvät sarjaan palkoja sentrifugissa, joka sitten kehrää niitä, kunnes he kokevat mikropainon tunteen.
Kuten Chou totesi, tulokset olivat melko rohkaisevia. "Työmme on havainnut, että sijoitettuna mikrogravitaatioympäristöön 80 - 90 prosenttia soluista neljässä eri testatussa syöpätyypissä - munasarja-, rinta-, nenä- ja keuhkoissa - olivat vammaisia", hän sanoi. ”Vammaisilla tarkoitan, että ne joko kuolevat tai kelluvat, koska he eivät enää voi pitää kiinni. Nämä neljä syöpätyyppiä ovat vaikeimpia syöpiä tappamaan. ”
Vieläkin vaikuttavampi on se, että nämä tulokset saatiin yksinkertaisesti muuttamalla painovoimia - ts. Ilman lääkkeiden apua. Mikrogravitaatio-olosuhteissa ollessa syöpäsolut eivät kyenneet tunnistamaan toisiaan, ja siksi heidän oli kovin vaikea tulla yhteen.
”Tämän tehtävän ajaminen on ollut koko ryhmän ponnistelua - minusta on erittäin onnellinen, että tuen saavat tiedekunnan jäsenet ja ryhmä erittäin lahjakkaita naispuolisia insinööriopiskelijoita, jotka inspiroivat minua jatkamaan. He tekevät niin paljon kovaa työtä tämän projektin toteuttamiseksi. "
Seuraava vaihe, joka tapahtuu ensi vuoden alussa, liittyy siihen, että joukkue lähettää kokeilunsa ISS: ään erityisen suunnitellun avaruusmoduulin aluksella (SpaceX tarjoaa laukaisupalveluita). Chou ja hänen kollegansa viettävät kokeen keston (seitsemän päivää) kentällä, missä he seuraavat kokeen etenemistä ja suorittavat elävien solujen kuvantamisen syötteiden avulla.
Kun kokeilu on valmis, solut jäädytetään paluumatkaansa maan päälle, minkä jälkeen Chou ja hänen kollegansa tutkivat niitä geneettisten muutosten varalta. Jos ISS: n tulokset vahvistavat sen, mitä Chou ja hänen tiiminsä löysivät laboratoriosta, hän toivoo pystyvänsä kehittämään uusia hoitoja, joilla voi olla sama vaikutus kuin mikropainolla ja neutraloida syöpäsolujen kyky tuntea toisiaan.
Ihannetapauksessa nämä hoidot eivät olisi parannuskeinoa, vaan voisivat täydentää olemassa olevia syövän vastaisia lääketieteellisiä ohjelmia. Yhdistettynä lääkkeisiin ja kemoterapiaan tämän tutkimuksen tuloksena syntyvät hoidot hidastaisivat tehokkaasti syövän leviämistä ihmiskehossa, mikä tekisi perinteisistä hoidoista tehokkaampia ja lyhyempiä (ja myös vähemmän kalliita).
”Toivon myös, että tämä on yksi monista Australian avaruustutkinnoista. Ryhmäni ja minä olemme niin onnekkaita, että saimme tilaisuuden tehdä tätä tutkimusta, koska se on niin harvinaista, ja käytämme tehtävämme havainnoimme ilmoittaaksemme australialaiselle tutkimusyhteisölle, että avaruubiologian ja lääketieteen aikakausi on hyvin ja todella täällä. "
Tämä tutkimus on hyödyllinen myös avaruudessa, jossa astronautit pakotetaan viettämään kuukausia mikropainossa ja altistuvat huomattavasti suuremmalle säteilylle (ja siten lisääntyneessä syöpäriskissä). Nämä ja muut avaruuslääketieteen alalla tehtävät askeleet osoittavat edelleen, kuinka avaruustutkimus voi johtaa kaupalliseen ja lääketieteelliseen hyötyyn ihmisille täällä maapallolla.
