Kaip iš savo patirties galėtų patvirtinti astronautas Scottas Kelly, mikrogravitacijos poveikis neapsiriboja vien raumenų ir kaulų degeneracija – ilgą laiką būnant mikrogravitacijos sąlygose slopsta vidaus organų veikimas, prastėja rega, vyksta pokyčiai netgi genetiniame lygmenyje.
Tačiau ne viskas, kas mūsų organizmams nutinka kosmose, yra blogai: mokslo literatūroje užfiksuoti jau keli potencialiai naudingi medicininiai mikrogravitacijos poveikiai. Nuo 2014 metų Sidnėjaus technologijos universiteto (Australija) biomedicininės inžinerijos lektorius Joshua Chou tiria, kaip mikrogravitacija veikia žmogaus kūno ląsteles.
Ateinančių metų pradžioje jis su kolegomis ketina išsiųsti savo eksperimentą į Tarptautinę kosminę stotį ir išbandyti naują vėžio gydymo metodą, kurio esminis elementas būtų mikrogravitacija.
Anot J.Chou, atlikti tokį tyrimą jį įkvėpė pokalbis su velioniu fiziku Stephenu Hawkingu. Pokalbio metu S.Hawkingas stebėjosi, kaip Visatoje niekas nesugeba atsispirti gravitacijos poveikiui.
Vėliau, kai J.Chou draugui buvo diagnozuota onkologinė liga, jis prisiminė pokalbį su S.Hawkingu ir pats pradėjo stebėtis: „o kas nutiktų vėžinėms ląstelėms, jeigu pašalintume jas iš gravitacijos?“
Vėžys, trumpai tariant, yra liga, kuomet ląstelės pradeda nevaldomai dalintis ir išplinta į įvairiausias organizmo vietas, kurias perauga ir sutrikdo įprastines organizmo funkcijas. Kai kuriais atvejais vėžinės ląstelės sudaro vientisą auglį, kuris auga tol, kol šio auglio ląstelės negauna signalo išplisti į sveikus organus – širdį, smegenis, plaučius, kepenis, inkstus ir kitur – ir toliau daugintis bei augti.
Viena iš didžiausių kliūčių vėžio moksliniuose tyrimuose yra ta, jog niekas nežino, kada pasiekiama ta akimirka, kai pirminio auglio vėžinės ląstelės gauna signalą pasklisti po organizmą. Tačiau vėžio augimo ir išplitimo procesas leidžia įtarti, kad ląstelės kažkokiu būdu sugeba jausti viena kitą ir susijungti, taip sudarant didesnį auglį.
Biomedicinos srities tyrėjai supranta, kad vienintelis būdas, kuriuo vėžinės ląstelės galėtų pajusti viena kitą, yra mechaninės jėgos. Ir atsakas į šias mechanines jėgas išsivystė aplinkoje, kur veikia gravitacija. Todėl J.Chou pradėjo svarstyti apie būdus, kaip gravitacijos nebuvimas galėtų sutrikdyti vėžio ląstelių gebėjimą dalintis ir sklisti po organizmą.
Kosminių eksperimentų patirties šis mokslininkas jau turi. Dar dirbdamas Harvardo universitete (JAV) jis dalyvavo projekte, dėl kurio pavyko sukurti vaistą nuo osteoporozės – dalis šio projekto tyrimų buvo vykdomi Tarptautinėje kosminėje stotyje. Kaip aiškino J.Chou, „pirmoji patirtis pamačius, kaip kosmoso aplinka keičia mūsų supratimą apie ląstelių biologiją ir ligų progresavimą, paskatino kelti klausimą, kodėl toks tyrimų būdas negalėtų būti taikomas ir kitoms ląstelėms, gydant kitas ligas?“
Jau dabar J.Chou su kolegomis išbandė mikrogravitacijos poveikį ląstelėms – tai buvo atliekama nedidelėje dėžėje, centrifugoje, jo laboratorijoje. Specialiai šiam eksperimentui jis su doktorantu sukūrė nedidelę dėžutę, kurios viduje buvo maža centrifuga. Centrifugoje, skirtingose kamerose, būdavo įstatomos talpos su įvairiomis ląstelėmis, o vėliau centrifuga įsukama taip, kad viduje esančioms ląstelėms būtų sukuriamos mikrogravitacijos sąlygos.
J.Chou teigimu, šio minimalaus eksperimento rezultatai buvo ganėtinai daug žadantys. „Mūsų darbas parodė, kad mikrogravitacijos sąlygomis 80-90 proc. ląstelių keturiuose mūsų patikrintuose vėžio tipuose – gimdos kaklelio, krūties, nosies, plaučių – buvo deaktyvuotos“, – sakė mokslininkas.
Šiuo atveju „deaktyvuotos“ reiškia kad jos arba žuvo, arba negalėdamos išsilaikyti prie auglio numigravo kažkur kitur. Ir šie keturi vėžio tipai yra priskiriami vieniems iš sunkiausiai gydomų.
Dar įspūdingesnis buvo faktas, kad šie tyrimo rezultatai buvo gauti keičiant vos vieną parametrą – pašalinant gravitaciją – ir neveikiant ląstelių jokiais vaistais. Mikrogravitacijos aplinkoje vėžinės ląstelės prarado gebėjimą jausti viena kitą, todėl joms buvo labai sunku suartėti ir sudaryti vientisą auglį.
„Šios misijos vykdymas buvo visos komandos pastangų rezultatas – labai džiaugiuosi, kad mane palaiko visas fakultetas ir grupė labai talentingų inžinerijos studenčių, kurios įkvėpė mane nemesti šio darbo. Jos atliko labai daug sunkaus darbo, kad šis projektas taptų realybe“, – džiaugėsi mokslininkas.
Kitas jo tyrimų etapas prasidės ateinančių metų pradžioje – specialiai parengtame kosminiame modulyje į TKS bus iškeltas jų eksperimento konteineris. Iškėlimą atliks bendrovė „SpaceX“. J.Chou su kolegomis visą eksperimento vykdymo laiką (septynias dienas) praleis misijos valdymo centre, kur stebės eksperimento eigą ir per palydovinį ryšį filmuos ląsteles.
Eksperimentą pabaigus ląstelės bus užšaldytos ir paruoštos atgalinei kelionei į Žemę, kur J.Chou su kolegomis ieškos vėžinių ląstelių genetinių pokyčių. Jeigu TKS eksperimento metu gauti rezultatai patvirtins išankstinio laboratorinio tyrimo rezultatus, mokslininkas tikisi, kad ilgainiui pavyks išvystyti naujus vėžio gydymo metodus, kurie pasižymės panašiu poveikiu, kaip ir mikrogravitacija – neutralizuos vėžinių ląstelių gebėjimą jausti viena kitą.
Idealiu atveju toks gydymo būdas netaptų vienintele konkrečios ligos gydymui taikoma priešvėžine terapija, bet papildytų jau dabar egzistuojančius gydymo būdas. Mikrogravitacinei terapijai papildžius chemoterapiją ir kitus gydymo būdus galima būtų dar labiau sulėtinti vėžio plitimą po žmogaus organizmą, dėl ko tradicinis gydymas galėtų būti efektyvesnis ir trumpesnis (o taip pat – pigesnis).
Jeigu tyrimo rezultatai bus tokie, kokių tikimasi, ramiau galės jaustis ir astronautai, kurie mėnesių mėnesius praleidžia mikrogravitacijos sąlygomis, kur juos veikia kur kas stipresnis jonizuojančios spinduliuotės fonas nei mus, paviršiaus žmones, todėl astronautams ir kosmonautams onkologinių ligų išsivystymo tikimybė turėtų smarkiai išaugti.
Maža to, šis ir kiti kosminėje stotyje atliekami darbai medicinos labui eilinį kartą patvirtina, kaip kosminiai tyrimai gali suteikti naudos čia, Žemėje gyvenantiems žmonėms.
