Det er en rekke helserisiko som følger med å gå til verdensrommet. Bortsett fra den økte eksponeringen for solstråling og kosmiske stråler, er det de bemerkelsesverdige effektene mikrogravitasjon kan ha på menneskets fysiologi. Som Scott Kelly kan attestere, går disse utover muskel- og beingenerering og inkluderer redusert organfunksjon, syn, og til og med endringer på genetisk nivå.
Interessant nok er det også en rekke potensielle medisinske fordeler ved mikrogravitasjon. Siden 2014 har Dr. Joshua Choi, universitetslektor i biomedisinsk ingeniørfag ved University of Technology Sydney, undersøkt hvordan mikrogravitet påvirker medisin og celler i menneskekroppen. Tidlig neste år reiser han og hans forskerteam til ISS for å teste en ny metode for behandling av kreft som er avhengig av mikrogravitet.
I følge Chou kom inspirasjonen til forskningen hans fra en samtale han hadde med avdøde og store Stephen Hawking. Under samtalen bemerket Dr. Hawking hvordan ingenting i universet trosser tyngdekraften. Senere, da en venn av Chou hadde fått diagnosen kreft, husket han hva Dr. Hawking hadde sagt og begynte å lure på, "Hva ville skje med kreftceller hvis vi tar dem ut av tyngdekraften?"
Enkelt sagt er kreft en sykdom der celler begynner å dele seg ukontrollert og spre seg til visse deler av kroppen og overta dem. Kreftceller gjør dette ved å komme sammen for å danne en solid svulst i kroppen, som deretter vokser til cellene blir signalisert om å invadere sunt vev - som hjerte, lunger, hjerne, lever, bukspyttkjertel, etc.
En av de største snublesteinene med kreftforskning er at ingen vet nøyaktig når dette punktet er nådd. Imidlertid ser det ut som om prosessen som kreft vokser og sprer seg, tyder på at det er et middel som cellene er i stand til å føle hverandre og gravitere sammen for å danne en svulst.
Imidlertid forstår biomedisinske forskere at den eneste måten kreftceller kan kjenne hverandre på er gjennom mekaniske krefter, og at disse kreftene utviklet seg til å fungere i et miljø der det er tyngdekraft. Dette motiverte Chou til å tenke på måter som mangelen på tyngdekraften kan hindre kreftcellenes evne til å dele og spre.
Chou har litt erfaring med å drive rombasert medisinsk forskning. Mens han jobbet i Harvard, deltok han i et prosjekt som resulterte i opprettelsen av et medikament for å behandle osteoporose. En del av forskningen deres foregikk ombord den internasjonale romstasjonen (ISS). Som Chou forklarte:
"Denne første opplevelsen av å se hvordan romfartsmiljøet påvirker vår forståelse av cellebiologi og sykdomsprogresjon inspirerte meg til å spørre: 'Hvorfor kan vi ikke bruke den samme strategien til å studere andre celler og sykdommer?'"
Allerede har Chou og teamet hans testet effekten av mikrogravitet på kreftceller på laboratoriet deres. For å gjøre dette, opprettet en av hovedfagsstudentene hans en enhet som egentlig er en beholder med størrelse på vevsboks med en liten sentrifuge inni. Cellene til forskjellige sykdommer er inneholdt i en serie med belg i sentrifugen, som deretter spinner dem opp til de opplever følelsen av mikrogravitet.
Som Chou antydet, var resultatene ganske oppmuntrende. "Arbeidet vårt har funnet ut at 80–90 prosent av cellene i de fire forskjellige krefttypene vi testet - eggstokk, bryst, nese og lunge - ble deaktivert, når de ble plassert i et mikrogravitasjonsmiljø," sa han. “Med funksjonshemmede mener jeg at de enten dør eller flyter av fordi de ikke lenger kan holde på. Disse fire krefttypene er noen av de vanskeligste kreftformene å drepe. ”
Enda mer imponerende er det faktum at disse resultatene ble oppnådd ved å bare forandre gravitasjonskreftene - dvs. uten hjelp av medikamenter. Når de ble utsatt for mikrogravitetsbetingelser, klarte ikke kreftcellene å kjenne hverandre og hadde derfor veldig vanskelig for å komme sammen.
- Å drive dette oppdraget har vært en hel teaminnsats - jeg føler meg veldig heldig som får støtte av fakultetet mitt og en gruppe veldig dyktige kvinnelige ingeniørstudenter som inspirerer meg til å fortsette. De gjør så mye av det harde arbeidet for å gjøre dette prosjektet til virkelighet. ”
Neste trinn, som vil skje tidlig neste år, vil innebære at teamet sender eksperimentet sitt til ISS ombord i en spesialdesignet rommodul (SpaceX skal tilby lanseringstjenester). Chou og kollegene vil tilbringe varigheten av eksperimentet (syv dager) på bakken, hvor de vil overvåke eksperimentets fremdrift og gjennomføre live-celleavbildning via datafeeds.
Når eksperimentet er fullført, blir cellene frosset for hjemturen til Jorden, hvorpå Chou og hans kolleger vil undersøke dem for genetiske forandringer. Hvis resultatene ombord på ISS bekrefter det Chou og teamet hans fant på laboratoriet, håper han at de vil kunne utvikle nye behandlinger som kan ha samme effekt som mikrogravitet og nøytralisere kreftcellenes evne til å føle hverandre.
Ideelt sett vil disse behandlingene ikke utgjøre en kur, men kan supplere eksisterende medisinelle kreftregler mot kreft. Kombinert med medisiner og cellegift vil behandlinger som stammer fra denne forskningen effektivt bremse spredningen av kreft i menneskekroppen, og dermed gjøre konvensjonelle behandlinger mer effektive og kortere levetid (og rimeligere også).
”Jeg håper også dette er en av mange australske romfartsoppdrag. Teamet mitt og jeg er så heldige å få muligheten til å gjøre denne forskningen, fordi den er så sjelden, og vi vil bruke misjonsfunnene våre for å signalisere for det australske forskersamfunnet at tidsrommet med rombiologi og medisin er godt og virkelig her. ”
Denne forskningen vil også komme godt med i rommet, der astronauter blir tvunget til å tilbringe måneder i mikrogravitet og blir utsatt for betydelig mer stråling (og derfor med økt risiko for å utvikle kreft). Disse og andre fremskritt som gjøres innen rommedisin demonstrerer videre hvordan rombasert forskning kan føre til kommersielle og medisinske fordeler for mennesker her på jorden.
