Рак, похоже, имеет проблемы с распространением в условиях микрогравитации

Есть много рисков для здоровья, которые идут вместе с выходом в космос. Помимо увеличения воздействия солнечного излучения и космических лучей, есть заметные эффекты, которые микрогравитация может оказать на физиологию человека. Как может подтвердить Скотт Келли, они выходят за рамки дегенерации мышц и костей и включают в себя снижение функции органов, зрения и даже изменения на генетическом уровне. Интересно, что существует также целый ряд потенциальных медицинских преимуществ для микрогравитации. С 2014 года доктор Джошуа Чжоу, старший преподаватель кафедры биомедицинской инженерии в Технологическом университете Сиднея занимается исследованием того, как микрогравитация влияет на лекарства и клетки в организме человека. В начале следующего года он и его исследовательская группа отправятся на МКС, чтобы опробовать новый метод лечения рака, основанный на микрогравитации. По словам Чжоу, источником вдохновения для его исследования послужил разговор с покойным великим Стивеном Хокингом. Во время разговора доктор Хокинг отметил, что ничто во Вселенной не поддается гравитации. Позже, когда у друга Чжоу был диагностирован рак, он вспомнил, что сказал доктор Хокинг, и начал задаваться вопросом: «Что будет с раковыми клетками, если мы выведем их из гравитации?» Проще говоря, рак - это заболевание, при котором клетки начинают бесконтрольно делиться, распространяются на определенные части тела и захватывают их. Раковые клетки делают это, собираясь вместе, образуя солидную опухоль в организме, которая затем растет, пока клетки не получат сигнал о проникновении в здоровые ткани - такие как сердце, легкие, мозг, печень, поджелудочная железа и т.д. Одним из самых больших камней преткновения в исследованиях рака является то, что никто точно не знает, когда эта точка будет достигнута. Тем не менее, процесс, посредством которого рак растет и распространяется, по-видимому, указывает на то, что существуют средства, с помощью которых клетки могут чувствовать друг друга и тяготеть друг к другу, образуя опухоль. Тем не менее, биомедицинские исследователи понимают, что единственный способ, которым раковые клетки могут чувствовать друг друга, - это механические силы, и что эти силы эволюционировали, чтобы работать в среде, где существует гравитация. Это побудило Чжоу задуматься о том, каким образом отсутствие гравитации может препятствовать способности раковых клеток делиться и распространяться. Чжоу имеет некоторый опыт в проведении космических медицинских исследований. Работая в Гарварде, он принял участие в проекте, который привел к созданию препарата для лечения остеопороза. Часть их исследований проходила на борту Международной космической станции (МКС). Как объяснил Чжоу: «Этот первый опыт наблюдения того, как космическая среда влияет на наше понимание клеточной биологии и прогрессирования заболевания, вдохновил меня на вопрос: Почему мы не можем применить ту же стратегию для изучения других клеток и болезней?». Уже Чжоу и его команда проверили влияние микрогравитации на раковые клетки в своей лаборатории. Для этого один из его аспирантов создал устройство, представляющее собой контейнер размером с небольшую коробку с небольшой центрифугой внутри. Клетки различных заболеваний содержатся в серии капсул в центрифуге, которая затем раскручивает их до тех пор, пока они не испытают ощущение микрогравитации. Как указал Чжоу, результаты были довольно обнадеживающими. «Наша работа показала, что при помещении в микрогравитационную среду от 80 до 90 процентов клеток в четырех различных типах рака, которые мы тестировали - яичников, молочных желез, носа и легких - были отключены», - сказал он. «Я имею в виду, что они либо умирают, либо уплывают, потому что больше не могут держаться. Эти четыре типа рака - одни из самых сложных для лечения». Еще более впечатляет тот факт, что эти результаты были получены путем простого изменения гравитационных сил, то есть без помощи лекарств. Под воздействием условий микрогравитации раковые клетки были неспособны чувствовать друг друга, и поэтому им было очень трудно собраться вместе. Следующий шаг, который произойдет в начале следующего года, будет заключаться в том, что команда отправит свой эксперимент на МКС на борту специально разработанного космического модуля (SpaceX предоставит данную услугу по запуску). Чжоу и его коллеги проведут продолжительный эксперимент (семь дней), в котором они будут следить за ходом эксперимента и проводить визуализацию живых клеток с помощью получаемых данных. После завершения эксперимента клетки будут заморожены для их возвращения на Землю, после чего Чжоу и его коллеги изучат их на предмет генетических изменений. Если результаты на борту МКС подтвердят то, что Чжоу и его команда обнаружили в лаборатории, он надеется, что они смогут разработать новые методы лечения, которые будут иметь тот же эффект, что и микрогравитация, и нейтрализовать способность раковых клеток чувствовать друг друга. В идеале, эти методы лечения не должны представлять собой лекарство, но могут дополнять существующие противораковые медицинские схемы. В сочетании с лекарственными препаратами и химиотерапией лечение, полученное в результате этого исследования, эффективно замедлит распространение рака в организме человека, что сделает традиционные методы лечения более эффективными и более короткими (а также и менее дорогостоящими). «Я также надеюсь, что это одна из многих миссий по исследованию космического пространства в Австралии. Мне и моей команде очень повезло, что у нас появилась возможность провести это исследование, потому что оно настолько редкое, и мы будем использовать результаты нашей миссии, чтобы дать понять австралийскому исследовательскому сообществу, что эра космической биологии и медицины здесь действительно хорошая». Это исследование также пригодится в космосе, где астронавты вынуждены проводить месяцы в условиях микрогравитации и подвергаются значительно большему облучению (и, следовательно, повышенному риску развития рака). Эти и другие успехи, достигнутые в области космической медицины, еще раз демонстрируют, как космические исследования могут принести коммерческую и медицинскую пользу людям здесь, на Земле.