Uzaya gitmenin beraberinde getirdiği bir dizi sağlık riski vardır. Güneş radyasyonu ve kozmik ışınlara artan maruziyetin yanı sıra, mikro yerçekiminin insan fizyolojisi üzerinde önemli etkileri olabilir. Scott Kelly'nin kanıtlayabileceği gibi, bunlar kas ve kemik dejenerasyonunun ötesine geçer ve azalmış organ fonksiyonu, görme ve hatta genetik düzeydeki değişiklikleri içerir.
İlginçtir, mikro yerçekimine bir takım potansiyel tıbbi faydalar da vardır. 2014'ten beri Sydney Teknoloji Üniversitesi'nde biyomedikal mühendisliği alanında kıdemli öğretim görevlisi olan Dr. Joshua Choi, mikro yerçekiminin insan vücudundaki ilaç ve hücreleri nasıl etkilediğini araştırmaktadır. Önümüzdeki yılın başlarında, kendisi ve araştırma ekibi mikro yerçekimine dayanan kanseri tedavi etmek için yeni bir yöntemi test etmek üzere ISS'ye seyahat edecek.
Chou'ya göre, araştırması için ilham, geç ve büyük Stephen Hawking ile yaptığı konuşmadan geldi. Görüşme sırasında Dr. Hawking, Evrendeki hiçbir şeyin yer çekimine nasıl meydan okuduğunu belirtti. Daha sonra, Chou’un bir arkadaşına kanser teşhisi konduğunda, Dr. Hawking'in söylediklerini hatırladı ve “Yerçekiminden çıkarırsak kanser hücrelerine ne olur?” Diye merak etmeye başladı.
Basitçe söylemek gerekirse, kanser hücrelerin kontrolsüz bir şekilde bölünmeye başladığı ve vücudun belirli bölgelerine yayıldığı ve onları ele geçirdiği bir hastalıktır. Kanser hücreleri bunu, vücutta katı bir tümör oluşturmak için bir araya gelerek yaparlar; bu daha sonra hücreler, kalp, akciğer, beyin, karaciğer, pankreas vb.Gibi sağlıklı dokuları istila etmek için sinyal verene kadar büyür.
Kanser araştırması ile en büyük engellerden biri, kimsenin tam olarak bu noktaya ne zaman ulaşıldığını bilmemesidir. Bununla birlikte, kanserin büyüdüğü ve yayıldığı süreç, hücrelerin birbirlerini algılayabildikleri ve bir tümör oluşturmak için birlikte gravitasyon yapabildikleri bir araç olduğunu gösteriyor gibi görünmektedir.
Bununla birlikte, biyomedikal araştırmacılar, kanser hücrelerinin birbirini algılayabilmesinin tek yolunun mekanik kuvvetler yoluyla olduğunu ve bu kuvvetlerin yerçekiminin olduğu bir ortamda çalışmak için evrimleştiğini anlıyorlar. Bu, Chou'yu yerçekimi eksikliğinin kanser hücrelerinin bölünme ve yayılma yeteneğini engelleyebileceği yolları düşünmeye motive etti.
Chou, uzaya dayalı tıbbi araştırma yürütme konusunda biraz deneyime sahiptir. Harvard'da çalışırken, osteoporozu tedavi etmek için bir ilacın yaratılmasına neden olan bir projede yer aldı. Araştırmalarının bir kısmı Uluslararası Uzay İstasyonunda (ISS) gerçekleştirildi. Chou'nun açıkladığı gibi:
“Uzay ortamının hücre biyolojisi ve hastalık ilerlemesi hakkındaki anlayışımızı nasıl etkilediğini görme konusundaki ilk deneyim, bana şu soruları sormam için ilham verdi:“ Aynı stratejiyi diğer hücreleri ve hastalıkları incelemek için neden uygulayamıyoruz? ”
Chou ve ekibi zaten mikro yerçekiminin laboratuvarlarındaki kanser hücreleri üzerindeki etkilerini test etti. Bunu yapmak için, lisansüstü öğrencilerinden biri, içinde küçük bir santrifüj bulunan doku kutusu büyüklüğünde bir kap olan bir cihaz yarattı. Farklı hastalıkların hücreleri, santrifüj içindeki bir dizi kapsülde bulunur ve bunlar mikro yerçekimi hissini yaşayana kadar onları döndürür.
Chou'nun belirttiği gibi, sonuçlar oldukça cesaret vericiydi. “Çalışmamız, bir mikro yerçekimi ortamına yerleştirildiğinde, test ettiğimiz dört farklı kanser türündeki hücrelerin yüzde 80 ila 90'ının - yumurtalık, meme, burun ve akciğer - devre dışı bırakıldığını buldu” dedi. “Engelli olarak demek istediğim ölüyor ya da yüzüyorlar çünkü artık dayanamıyorlar. Bu dört kanser türü öldürülmesi en zor kanserlerden bazıları. ”
Daha da etkileyici olan, bu sonuçların yerçekimi kuvvetlerini değiştirerek, yani ilaç yardımı olmadan elde edilmesidir. Mikro yerçekimi koşullarına maruz kaldıklarında, kanser hücreleri birbirlerini algılayamadılar ve bu nedenle bir araya gelmekte çok zorlandılar.
“Bu görevi yürütmek tam bir ekip çalışması oldu - fakültem ve devam etmem için bana ilham veren bir grup yetenekli kadın mühendislik öğrencisi tarafından desteklendiğim için çok şanslı hissediyorum. Bu projeyi gerçeğe dönüştürmek için çok çalışıyorlar. ”
Gelecek yılın başlarında gerçekleşecek bir sonraki adım, ekibin deneylerini özel olarak tasarlanmış bir uzay modülünde ISS'ye göndermesini içerecek (SpaceX fırlatma hizmetleri sunacak). Chou ve meslektaşları, denemenin ilerlemesini izleyecekleri ve veri feed'leri aracılığıyla canlı hücre görüntüleme gerçekleştirecekleri deney süresini (yedi gün) yerde geçirecekler.
Deney tamamlandığında, hücreler Dünya'ya dönüş yolculuğu için dondurulacak, bunun üzerine Chou ve meslektaşları onları genetik değişiklikler açısından inceleyecekler. ISS'deki sonuçlar Chou ve ekibinin laboratuvarda ne bulduğunu doğrularsa, mikro yerçekimi ile aynı etkiye sahip olabilecek ve kanser hücrelerinin birbirini algılama yeteneğini nötralize edebilecek yeni tedaviler geliştirebileceklerini umuyor.
İdeal olarak, bu tedaviler bir tedavi oluşturmaz, ancak mevcut kanser karşıtı tıbbi rejimleri tamamlayabilir. İlaçlar ve kemoterapi ile birleştirildiğinde, bu araştırmadan kaynaklanan tedaviler, kanserin insan vücudundaki yayılmasını etkili bir şekilde yavaşlatacak ve böylece geleneksel tedavileri daha etkili ve daha kısa ömürlü (ve daha az maliyetli) hale getirecektir.
“Bunun Avustralya'daki uzay araştırma görevlerinden biri olduğunu umuyorum. Ekibim ve ben bu araştırmayı yapma fırsatını çok nadir olduğu için çok şanslıyız ve misyon bulgularımızı Avustralya araştırma topluluğuna uzay biyolojisi ve tıbbı döneminin iyi ve gerçekten burada olduğunu belirtmek için kullanacağız. ”
Bu araştırma, astronotların aylarca mikro yerçekiminde harcamak zorunda kaldıkları ve çok daha fazla radyasyona maruz kaldıkları (ve dolayısıyla kanser gelişme riskinin arttığı) uzayda da faydalı olacaktır. Uzay tıbbı alanında yapılan bu ve diğer adımlar, uzay tabanlı araştırmanın Dünya'daki insanlar için nasıl ticari ve tıbbi faydalara yol açabileceğini daha da göstermektedir.
