Kosmosesse minekuga kaasnevad mitmed terviseriskid. Lisaks suurenenud päikesekiirguse ja kosmiliste kiirte kokkupuutele on ka märkimisväärne mõju, mida mikrogravitatsioon võib avaldada inimese füsioloogiale. Nagu Scott Kelly saab kinnitada, ületavad need lihaste ja luude degeneratsiooni ning hõlmavad nõrgenenud organi funktsiooni, nägemist ja isegi muutusi geneetilisel tasandil.
Huvitaval kombel on mikrogravitatsioonil ka mitmeid potentsiaalseid meditsiinilisi eeliseid. Alates 2014. aastast on Sydney tehnikaülikooli biomeditsiinitehnika vanemõppejõud dr Joshua Choi uurinud, kuidas mõjutab mikrogravitatsioon inimese kehas olevaid ravimeid ja rakke. Järgmise aasta alguses reisib ta koos oma uurimisrühmaga ISS-i, et katsetada uut vähigravitatsiooni meetodit, mis tugineb mikrogravitatsioonile.
Chou sõnul sai tema uurimistöö inspiratsioon vestlusest, mille ta pidas hilinenud ja suure Stephen Hawkingiga. Vestluse ajal meenutas dr Hawking, kuidas miski universumis ei trotsita gravitatsiooni. Hiljem, kui Chou sõbral oli vähk diagnoositud, tuletas ta meelde dr Hawkingi öeldut ja hakkas mõtlema: "Mis juhtuks vähirakkudega, kui me võtame need raskusjõust välja?"
Lihtsamalt öeldes on vähk haigus, mille korral rakud hakkavad kontrollimatult jagunema ja levivad teatud kehaosadesse ning võtavad need üle. Vähirakud teevad seda, moodustades kehas tugeva tuumori, mis seejärel kasvab, kuni rakud saavad märku tervete kudede - näiteks südame, kopsude, aju, maksa, kõhunäärme - sissetungimisest.
Üks suurimaid komistuskivi vähiuuringutega on see, et keegi ei tea täpselt, millal selle punktini jõutakse. Protsess, mille kaudu vähk kasvab ja levib, näib siiski viitavat sellele, et on olemas vahend, mille kaudu rakud suudavad üksteist tunnetada ja koos gravitatsiooni moodustada kasvajaks.
Kuid biomeditsiini teadlased mõistavad, et vähirakud saavad üksteist tajuda ainult mehaaniliste jõudude abil ja need jõud arenesid töötamiseks gravitatsiooni keskkonnas. See motiveeris Chou mõtlema viisidele, kuidas gravitatsiooni puudumine võib takistada vähirakkude jaotumist ja levikut.
Choul on teatav kogemus kosmosepõhiste meditsiiniliste uuringute läbiviimisel. Harvardis töötades võttis ta osa projektist, mille tulemusel loodi ravim osteoporoosi raviks. Osa nende uurimistööst toimus rahvusvahelise kosmosejaama (ISS) pardal. Nagu Chou selgitas:
"See esimene kogemus, mis nägi, kuidas kosmosekeskkond mõjutab meie arusaamist rakubioloogiast ja haiguse progresseerumisest, inspireeris mind küsima:" Miks ei võiks me kasutada sama strateegiat teiste rakkude ja haiguste uurimisel? ""
Juba on Chou ja tema meeskond oma laboris testinud mikrogravitatsiooni mõju vähirakkudele. Selleks lõi üks tema kraadiõppuritest seade, mis on sisuliselt kudede karbi suurune konteiner, mille sees on väike tsentrifuug. Erinevate haiguste rakud sisalduvad tsentrifuugi sees reas kaunades, mis seejärel neid üles keerutab, kuni nad tunnevad mikrogravitatsiooni.
Nagu Chou märkis, olid tulemused üsna julgustavad. "Meie töö on leidnud, et kui asetada mikrogravitatsiooni keskkonda, olid 80–90 protsenti kõigist nelja testitud vähiliigist - munasarja-, rinna-, nina- ja kopsurakul - 80–90 protsenti rakkudest," ütles ta. „Puuetega inimeste all pean ma silmas seda, et nad kas surevad või ujuvad ära, kuna nad ei saa enam kinni hoida. Need neli vähitüüpi on ühed kõige raskemad vähid.
Veelgi muljetavaldavam on asjaolu, et need tulemused saadi gravitatsioonijõudude lihtsalt muutmisega - s.t ilma ravimite abita. Mikrogravitatsiooni tingimustes ei suutnud vähirakud üksteist tajuda ja seetõttu oli neil väga raske kokku saada.
“Selle missiooni juhtimine on olnud terve meeskonna pingutus - mul on väga hea meel, et mind toetavad minu õppejõud ja rühm väga andekaid naissoost tudengeid, kes inspireerivad mind edasi minema. Nad teevad selle projekti teoks tegemisel nii palju rasket tööd. ”
Järgmine samm, mis toimub järgmise aasta alguses, hõlmab meeskonda, kes saadab oma katse ISS-i spetsiaalselt loodud kosmose mooduli pardal (SpaceX pakub starditeenuseid). Chou ja tema kolleegid veedavad eksperimendi kestuse (seitse päeva) maapinnal, kus nad jälgivad eksperimendi kulgu ja teostavad rakkude reaalajas pildistamist andmevoogude kaudu.
Kui katse on lõpule viidud, külmutatakse rakud tagasisõiduks Maale, mille järel Chou ja tema kolleegid uurivad neid geneetiliste muutuste suhtes. Kui ISS-is olevad tulemused kinnitavad seda, mida Chou ja tema meeskond laborist leidsid, loodab ta, et nad suudavad välja töötada uusi ravimeetodeid, millel võib olla sama mõju kui mikrogravitatsioonil ja neutraliseerivad vähirakkude võimet üksteist tajuda.
Ideaalis ei kujutaks need ravimeetodid endast ravi, vaid võiksid täiendada olemasolevaid vähivastaseid meditsiinilisi raviskeeme. Koos ravimite ja keemiaraviga aeglustaksid selle uurimistöö tulemusel saadud ravimeetodid vähi levikut inimkehas tõhusalt, muutes tavapärased ravimeetodid efektiivsemaks ja lühema elueaga (ning ka odavamaks).
“Samuti loodan, et see on üks paljudest Austraalia kosmoseuuringute missioonidest. Minu ja minu meeskonnaga on nii õnn õnnelik, et saame võimaluse seda uurimistööd teha, kuna see on nii haruldane. Kasutame oma missiooni tulemusi Austraalia teadlaskonnale märku andmiseks, et kosmosebioloogia ja meditsiini ajastu on siin hästi ja tõeliselt hea. "
See uurimistöö tuleb kasuks ka kosmoses, kus astronaudid on sunnitud veetma mikrogravitatsiooni kuud ja nad puutuvad kokku oluliselt suurema kiirgusega (ning seetõttu on neil suurem risk haigestuda vähki). Need ja muud kosmosemeditsiini valdkonnas tehtavad sammud näitavad veelgi, kuidas kosmosepõhised uuringud võivad tuua siinsetele inimestele äri- ja meditsiinilisi eeliseid.
