هناك عدد من المخاطر الصحية التي تأتي مع الذهاب إلى الفضاء. بصرف النظر عن زيادة التعرض للإشعاع الشمسي والأشعة الكونية ، هناك تأثيرات ملحوظة للجاذبية الصغرى على فسيولوجيا الإنسان. كما يمكن أن يشهد عليه سكوت كيلي ، فإن هذه تتجاوز انحطاط العضلات والعظام وتشمل وظيفة العضو المتناقصة ، والبصر ، وحتى التغيرات على المستوى الجيني.
ومن المثير للاهتمام أن هناك أيضًا عددًا من الفوائد الطبية المحتملة للجاذبية الصغرى. منذ عام 2014 ، دكتور جوشوا تشوي ، وهو محاضر أول في الهندسة الطبية الحيوية في جامعة سيدني للتكنولوجيا ، يبحث في كيفية تأثير الجاذبية الصغرى على الطب والخلايا في جسم الإنسان. في وقت مبكر من العام المقبل ، سيسافر هو وفريقه البحثي إلى محطة الفضاء الدولية لاختبار طريقة جديدة لعلاج السرطان تعتمد على الجاذبية الصغرى.
وبحسب تشو ، فإن مصدر إلهام بحثه جاء من محادثة أجراها مع الراحل والكبير ستيفن هوكينج. خلال المحادثة ، لاحظ الدكتور هوكينج أن لا شيء في الكون يتحدى الجاذبية. في وقت لاحق ، عندما تم تشخيص أحد أصدقاء تشو بالسرطان ، تذكر ما قاله الدكتور هوكينج وبدأ يتساءل ، "ماذا سيحدث للخلايا السرطانية إذا أخرجناها من الجاذبية؟"
ببساطة ، السرطان هو مرض تبدأ فيه الخلايا في الانقسام بشكل غير منضبط وتنتشر في أجزاء معينة من الجسم وتسيطر عليها. تقوم الخلايا السرطانية بذلك عن طريق التقارب لتشكيل ورم صلب في الجسم ، والذي ينمو بعد ذلك حتى يتم إرسال الخلايا لغزو الأنسجة السليمة - مثل القلب والرئتين والدماغ والكبد والبنكرياس ، إلخ.
واحدة من أكبر العوائق في أبحاث السرطان هي أنه لا أحد يعرف بالضبط متى يتم الوصول إلى هذه النقطة. ومع ذلك ، يبدو أن العملية التي ينمو من خلالها السرطان وينتشر تشير إلى وجود وسيلة يمكن من خلالها للخلايا أن تستشعر بعضها البعض وأن تنجذب معًا لتشكل ورمًا.
ومع ذلك ، يفهم الباحثون في الطب الحيوي أن الطريقة الوحيدة التي يمكن للخلايا السرطانية أن تستشعر بها بعضها البعض هي من خلال القوى الميكانيكية ، وأن تلك القوى تطورت للعمل في بيئة حيث توجد الجاذبية. وقد دفع هذا تشو إلى التفكير في الطرق التي قد يعوق بها نقص الجاذبية قدرة الخلايا السرطانية على الانقسام والانتشار.
لدى شو بعض الخبرة في إجراء البحوث الطبية الفضائية. أثناء عمله في جامعة هارفارد ، شارك في مشروع أدى إلى إنشاء دواء لعلاج هشاشة العظام. تم إجراء جزء من أبحاثهم على متن محطة الفضاء الدولية (ISS). كما أوضح تشو:
"ألهمتني هذه التجربة الأولى لمعرفة كيف تؤثر بيئة الفضاء على فهمنا لبيولوجيا الخلية وتطور المرض بالسؤال:" لماذا لا يمكننا تطبيق نفس الاستراتيجية لدراسة الخلايا والأمراض الأخرى؟ "
بالفعل ، اختبر تشو وفريقه آثار الجاذبية الصغرى على الخلايا السرطانية في مختبرهم. للقيام بذلك ، أنشأ أحد طلابه الخريجين جهازًا هو في الأساس عبارة عن حاوية بحجم صندوق الأنسجة مع جهاز طرد مركزي صغير في الداخل. يتم احتواء خلايا الأمراض المختلفة في سلسلة من القرون داخل جهاز الطرد المركزي ، والتي تقوم بعد ذلك بتدويرها حتى تواجه الإحساس بالجاذبية الصغرى.
كما أشار تشو ، كانت النتائج مشجعة إلى حد ما. وقال: "لقد وجد عملنا أنه عند وضعها في بيئة الجاذبية الصغرى ، فإن 80 إلى 90 بالمائة من الخلايا في أنواع السرطان الأربعة المختلفة التي قمنا باختبارها - المبيض والثدي والأنف والرئة - تم تعطيلها". "بالمعوقين ، يعني أنهم إما يموتون أو يطفو لأنهم لم يعودوا قادرين على الصمود. هذه الأنواع الأربعة من السرطان هي من أصعب أنواع السرطان التي يمكن قتلها ".
والأكثر إثارة للإعجاب هو حقيقة أنه تم الحصول على هذه النتائج عن طريق تغيير قوى الجاذبية - أي بدون مساعدة من المخدرات. عند تعرضها لظروف الجاذبية الصغرى ، كانت الخلايا السرطانية غير قادرة على الإحساس ببعضها البعض وبالتالي واجهت صعوبة في التقارب.
"كانت قيادة هذه المهمة مجهودًا جماعيًا كاملًا - أشعر أنني محظوظ جدًا لأنني حصلت على دعم من أعضاء هيئة التدريس ومجموعة من طالبات الهندسة الموهوبات اللواتي ألهمني لمواصلة العمل. إنهم يقومون بالكثير من العمل الشاق في جعل هذا المشروع حقيقة ".
ستشمل الخطوة التالية ، التي ستتم في وقت مبكر من العام المقبل ، إرسال الفريق تجربته إلى محطة الفضاء الدولية على متن وحدة فضائية مصممة خصيصًا (ستوفر SpaceX خدمات الإطلاق). سيقضي تشو وزملاؤه مدة التجربة (سبعة أيام) على الأرض ، حيث سيراقبون تقدم التجربة ويقومون بتصوير الخلايا الحية عبر خلاصات البيانات.
بمجرد اكتمال التجربة ، سيتم تجميد الخلايا في رحلة العودة إلى الأرض ، حيث سيفحصها تشو وزملاؤه بحثًا عن التغييرات الجينية. إذا أكدت النتائج على متن محطة الفضاء الدولية ما وجده تشو وفريقه في المختبر ، فإنه يأمل في أن يتمكنوا من تطوير علاجات جديدة يمكن أن يكون لها نفس تأثير الجاذبية الصغرى وتحييد قدرة الخلايا السرطانية على الإحساس ببعضها البعض.
من الناحية المثالية ، لن تشكل هذه العلاجات علاجًا ولكن يمكن أن تكمل الأنظمة الطبية الحالية المضادة للسرطان. إلى جانب الأدوية والعلاج الكيميائي ، فإن العلاجات الناتجة عن هذا البحث ستبطئ بشكل فعال من انتشار السرطان في جسم الإنسان ، مما يجعل العلاجات التقليدية أكثر فعالية وأقصر عمراً (وأقل تكلفة أيضًا).
آمل أيضًا أن تكون هذه واحدة من العديد من بعثات أبحاث الفضاء الأسترالية. أنا وفريقي محظوظون جدًا لإتاحة الفرصة لي لإجراء هذا البحث لأنه نادر جدًا وسنستخدم نتائج مهمتنا للإشارة إلى مجتمع الأبحاث الأسترالي بأن عصر بيولوجيا الفضاء والطب هنا جيد حقًا. "
سيكون هذا البحث مفيدًا أيضًا في الفضاء ، حيث يضطر رواد الفضاء لقضاء أشهر في الجاذبية الصغرى ويتعرضون لإشعاع أكبر بكثير (وبالتالي في خطر متزايد للإصابة بالسرطان). توضح هذه الخطوات وغيرها من الخطوات التي يتم إجراؤها في مجال طب الفضاء كذلك كيف يمكن أن تؤدي الأبحاث الفضائية إلى فوائد تجارية وطبية للأشخاص هنا على الأرض.
