Der er en række sundhedsrisici, der følger med at gå ud i rummet. Bortset fra den øgede eksponering for solstråling og kosmiske stråler er der de bemærkelsesværdige virkninger, som mikrogravitet kan have på menneskets fysiologi. Som Scott Kelly kan vidne, går disse ud over degeneration af muskler og knogler og inkluderer nedsat organfunktion, syn og endda ændringer på det genetiske niveau.
Interessant nok er der også en række potentielle medicinske fordele ved mikrogravitet. Siden 2014 har Dr. Joshua Choi, en universitetslektor i biomedicinsk teknik ved University of Technology Sydney, undersøgt, hvordan mikrogravitet påvirker medicin og celler i den menneskelige krop. Tidligt næste år rejser han og hans forskerteam til ISS for at teste en ny metode til behandling af kræft, der er afhængig af mikrogravitet.
Ifølge Chou kom inspiration til hans forskning fra en samtale, han havde med den afdøde og store Stephen Hawking. Under samtalen bemærkede Dr. Hawking, hvordan intet i universet trodser tyngdekraften. Senere, da en ven af Chou havde fået diagnosen kræft, huskede han, hvad Dr. Hawking havde sagt, og begyndte at undre sig, "Hvad ville der ske med kræftceller, hvis vi tager dem ud af tyngdekraften?"
Kort sagt er kræft en sygdom, hvor celler begynder at dele sig ukontrolleret og sprede sig til visse dele af kroppen og overtage dem. Kræftceller gør dette ved at mødes og danne en solid tumor i kroppen, som derefter vokser, indtil cellerne får signal om at invadere sundt væv - såsom hjerte, lunger, hjerne, lever, bugspytkirtel osv.
En af de største stødesten med kræftforskning er, at ingen ved nøjagtigt, hvornår dette punkt er nået. Imidlertid synes processen, gennem hvilken kræft vokser og spreder sig, at indikere, at der er et middel, gennem hvilket cellerne er i stand til at føle hinanden og tynges sammen og danne en tumor.
Imidlertid forstår biomedicinske forskere, at den eneste måde, kræftceller kan føle hinanden på, er gennem mekaniske kræfter, og at disse kræfter udviklede sig til at arbejde i et miljø, hvor der er tyngdekraft. Dette motiverede Chou til at tænke på måder, hvorpå den manglende tyngdekraft kan hindre kræftcellernes evne til at opdele og sprede.
Chou har en vis erfaring med at udføre rumbaseret medicinsk forskning. Mens han arbejdede i Harvard, deltog han i et projekt, der resulterede i oprettelsen af et lægemiddel til behandling af osteoporose. En del af deres forskning fandt sted ombord på den internationale rumstation (ISS). Som Chou forklarede:
”Denne første oplevelse af at se, hvordan rummiljøet påvirker vores forståelse af cellebiologi og sygdomsprogression inspirerede mig til at spørge: 'Hvorfor kan vi ikke anvende den samme strategi til at studere andre celler og sygdomme?'”
Chou og hans team har allerede testet virkningen af mikrogravitet på kræftceller i deres laboratorium. For at gøre dette skabte en af hans kandidatstuderende en enhed, der i det væsentlige er en beholder med størrelse på vævskasse med en lille centrifuge inde. Cellerne fra forskellige sygdomme er indeholdt i en række bælg i centrifugen, som derefter spinder dem op, indtil de oplever fornemmelsen af mikrogravitet.
Som Chou antydede, var resultaterne temmelig opmuntrende. ”Vores arbejde har fundet, at 80 til 90 procent af cellerne i de fire forskellige kræftformer, vi testede - æggestokk, bryst, næse og lunge - blev deaktiveret, når de blev placeret i et mikrogravitetsmiljø,” sagde han. ”Med handicappede mener jeg, at de enten dør eller flyder væk, fordi de ikke længere kan holde på. Disse fire kræftformer er nogle af de sværeste kræftformer til at dræbe. ”
Endnu mere imponerende er det faktum, at disse resultater blev opnået ved blot at ændre tyngdekraften - dvs. uden hjælp af medikamenter. Når de blev udsat for mikrogravitetsbetingelser, var kræftcellerne ikke i stand til at føle hinanden og havde derfor en meget hård tid på at komme sammen.
”At køre denne mission har været en hel teamindsats - jeg føler mig meget heldig at få støtte af mit fakultet og en gruppe meget talentfulde kvindelige ingeniørstuderende, der inspirerer mig til at fortsætte. De gør så meget af det hårde arbejde for at gøre dette projekt til virkelighed. ”
Det næste trin, der vil ske tidligt næste år, vil involvere teamet, der sender deres eksperiment til ISS ombord i et specielt designet rummodul (SpaceX leverer lanceringstjenester). Chou og hans kolleger vil tilbringe varigheden af eksperimentet (syv dage) på jorden, hvor de vil overvåge eksperimentets fremskridt og udføre live-celleafbildning via datafeeds.
Når eksperimentet er afsluttet, fryses cellerne til deres returrejse til Jorden, hvorefter Chou og hans kolleger undersøger dem for genetiske ændringer. Hvis resultaterne ombord på ISS bekræfter, hvad Chou og hans team fandt i laboratoriet, håber han, at de vil være i stand til at udvikle nye behandlinger, der kan have samme virkning som mikrogravitet og neutralisere kræftcellernes evne til at føle hinanden.
Ideelt set ville disse behandlinger ikke udgøre en kur, men kunne supplere eksisterende medicinske regimenter mod kræft. Kombineret med medikamenter og kemoterapi ville behandlinger, der stammer fra denne forskning, effektivt bremse spredningen af kræft i den menneskelige krop og derved gøre konventionelle behandlinger mere effektive og kortere levetid (og billigere også).
”Jeg håber også, at dette er en af mange australske rumforskningsopgaver. Mit team og jeg er så heldige at få muligheden for at udføre denne forskning, da den er så sjælden, og vi vil bruge vores missionfund til at signalere det australske forskersamfund, at tidsrummet for rumbiologi og medicin er godt og virkelig her. ”
Denne forskning kommer også til nytte i rummet, hvor astronauter tvinges til at tilbringe måneder i mikrogravitet og udsættes for betydeligt mere stråling (og derfor med en øget risiko for at udvikle kræft). Disse og andre fremskridt, der gøres inden for rummedicin, demonstrerer yderligere, hvordan rumbaseret forskning kan føre til kommercielle og medicinske fordele for mennesker her på Jorden.
