Микрогравитация нейтрализует большинство раковых клеток

Есть много рисков для здоровья, которым подвергаются космонавты при нахождении на МКС. Помимо увеличения воздействия солнечного излучения и космических лучей, есть заметные эффекты, которые микрогравитация может оказать на физиологию человека.

Негативное воздействие выходит за рамки дегенерации мышц и костей и включает 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 Джошуа Чой, старший преподаватель биомедицинской инженерии в Технологическом университете Сиднея, занимается исследованием того, как микрогравитация влияет на клетки в организме человека.

В начале следующего года он и его исследовательская группа отправят свой эксперимент на МКС, чтобы опробовать новый метод лечения рака, основанный на микрогравитации.

По словам Джошуа, источником вдохновения для его исследования послужил разговор с ныне покойным, великим физиком Стивеном Хокингом. Во время разговора Хокинг заметил, что все во Вселенной подчиняется действию гравитации.

Позже, когда у друга Джошуа Чоу был диагностирован рак, он вспомнил, что сказал Стивен Хокинг, и начал задаваться вопросом: «Что будет с раковыми клетками, если мы выведем их из действия гравитации?»

Рак — это заболевание, при котором клетки начинают бесконтрольно делиться, распространяются на определенные части тела и захватывают их. Раковые клетки делают это, собираясь вместе, образуя 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 Чоу задуматься о том, каким образом отсутствие гравитации может препятствовать способности раковых клеток делиться и распространяться.

Чоу 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 исследований проходила на борту Международной космической станции.

«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?» — говорит Джошуа Чоу.

Он и его команда проверили влияние микрогравитации на раковые клетки в своей лаборатории. Для этого они создали устройство, представляющее собой контейнер с небольшой центрифугой внутри. Клетки различных заболеваний содержатся в капсулах в центрифуге, которая затем раскручивает их до тех пор, пока клетки не испытают ощущение микрогравитации.

Результаты эксперимента 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 — яичники, молочные железы, носоглотка и легкие — были отключены», — сказал он.

Еще более впечатляет тот факт, что эти результаты были получены простым изменением 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 ученые отправят свой эксперимент на борт МКС, в специально разработанном космическом модуле. Эксперимент будет проходить в течении семи дней.

После завершения эксперимента клетки будут заморожены для их возвращения на Землю, после чего исследователи изучат их на предмет генетических изменений.

Если результаты на борту МКС подтвердят то, что Чоу 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 в результате нейтрализуют 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).