Esistono numerosi rischi per la salute associati allo spazio. Oltre alla maggiore esposizione alle radiazioni solari e ai raggi cosmici, ci sono i notevoli effetti che la microgravità può avere sulla fisiologia umana. Come può attestare Scott Kelly, questi vanno oltre la degenerazione muscolare e ossea e includono una ridotta funzione degli organi, della vista e persino dei cambiamenti a livello genetico.
È interessante notare che ci sono anche una serie di potenziali benefici medici per la microgravità. Dal 2014, il dott. Joshua Choi, docente senior di ingegneria biomedica presso l'Università della Tecnologia di Sydney, ha studiato come la microgravità influenzi la medicina e le cellule del corpo umano. All'inizio del prossimo anno, lui e il suo team di ricerca viaggeranno verso la ISS per testare un nuovo metodo per il trattamento del cancro che si basa sulla microgravità.
Secondo Chou, l'ispirazione per la sua ricerca è venuta da una conversazione che ha avuto con il defunto e grande Stephen Hawking. Durante la conversazione, il Dr. Hawking ha osservato come nulla nell'Universo sfida la gravità. Più tardi, quando a un amico di Chou fu diagnosticato un cancro, ricordò ciò che il dottor Hawking aveva detto e cominciò a chiedersi: "Cosa accadrebbe alle cellule tumorali se le togliessimo dalla gravità?"
In parole povere, il cancro è una malattia in cui le cellule iniziano a dividersi in modo incontrollato, si diffondono in alcune parti del corpo e le assumono. Le cellule tumorali lo fanno unendosi per formare un tumore solido nel corpo, che poi cresce fino a quando le cellule non vengono segnalate per invadere i tessuti sani - come cuore, polmoni, cervello, fegato, pancreas, ecc.
Uno dei maggiori ostacoli nella ricerca sul cancro è che nessuno sa esattamente quando viene raggiunto quel punto. Tuttavia, il processo attraverso il quale il cancro cresce e si diffonde sembrerebbe indicare che esiste un mezzo attraverso il quale le cellule sono in grado di percepirsi a vicenda e di gravitare insieme per formare un tumore.
Tuttavia, i ricercatori biomedici comprendono che l'unico modo in cui le cellule tumorali possono percepirsi a vicenda è attraverso le forze meccaniche e che tali forze si sono evolute per funzionare in un ambiente in cui c'è gravità. Ciò ha motivato Chou a pensare ai modi in cui la mancanza di gravità potrebbe ostacolare la capacità delle cellule tumorali di dividersi e diffondersi.
Chou ha una certa esperienza nella conduzione di ricerche mediche spaziali. Mentre lavorava ad Harvard, ha preso parte a un progetto che ha portato alla creazione di un farmaco per il trattamento dell'osteoporosi. Parte della loro ricerca si è svolta a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Come ha spiegato Chou:
"Questa prima esperienza nel vedere come l'ambiente spaziale influisce sulla nostra comprensione della biologia cellulare e della progressione della malattia mi ha spinto a chiedermi: 'Perché non possiamo applicare la stessa strategia allo studio di altre cellule e malattie?'"
Già, Chou e il suo team hanno testato gli effetti della microgravità sulle cellule tumorali nel loro laboratorio. Per fare questo, uno dei suoi studenti laureati ha creato un dispositivo che è essenzialmente un contenitore delle dimensioni di una scatola di tessuto con all'interno una piccola centrifuga. Le cellule di diverse malattie sono contenute in una serie di baccelli all'interno della centrifuga, che li fa ruotare fino a quando non avvertono la sensazione di microgravità.
Come indicato da Chou, i risultati furono piuttosto incoraggianti. "Il nostro lavoro ha scoperto che quando collocati in un ambiente di microgravità, dall'80 al 90 percento delle cellule nei quattro diversi tipi di cancro che abbiamo testato - ovarico, seno, naso e polmone - erano disabilitati", ha detto. “Per disabili, intendo che muoiono o galleggiano perché non possono più resistere. Quei quattro tipi di cancro sono alcuni dei tumori più difficili da uccidere. "
Ancora più impressionante è il fatto che questi risultati sono stati ottenuti semplicemente alterando le forze gravitazionali, vale a dire senza l'aiuto di droghe. Se sottoposte a condizioni di microgravità, le cellule tumorali non erano in grado di percepirsi a vicenda e quindi facevano fatica a riunirsi.
“Guidare questa missione è stato uno sforzo di tutto il team: mi sento molto fortunato ad essere supportato dalla mia facoltà e da un gruppo di studentesse di ingegneria femminile di grande talento che mi ispirano a continuare. Fanno gran parte del duro lavoro per trasformare questo progetto in realtà. "
Il prossimo passo, che si svolgerà all'inizio del prossimo anno, coinvolgerà il team che invia il proprio esperimento alla ISS a bordo di un modulo spaziale appositamente progettato (SpaceX fornirà servizi di lancio). Chou e i suoi colleghi trascorreranno la durata dell'esperimento (sette giorni) a terra, dove monitoreranno i progressi dell'esperimento e condurranno l'imaging delle cellule vive tramite feed di dati.
Una volta completato l'esperimento, le cellule verranno congelate per il loro viaggio di ritorno sulla Terra, dopodiché Chou e i suoi colleghi le esamineranno per verificare eventuali cambiamenti genetici. Se i risultati a bordo della ISS confermano ciò che Chou e il suo team hanno trovato in laboratorio, spera che saranno in grado di sviluppare nuovi trattamenti che possano avere lo stesso effetto della microgravità e neutralizzare la capacità delle cellule tumorali di percepirsi a vicenda.
Idealmente, questi trattamenti non costituirebbero una cura ma potrebbero integrare i regimi medici anticancro esistenti. In combinazione con farmaci e chemioterapia, i trattamenti derivanti da questa ricerca rallenterebbero efficacemente la diffusione del cancro nel corpo umano, rendendo così i trattamenti convenzionali più efficaci e di breve durata (e anche meno costosi).
“Spero anche che questa sia una delle tante missioni di ricerca spaziale australiana. Il mio team e io siamo così fortunati da avere l'opportunità di fare questa ricerca in quanto è così raro e useremo i nostri risultati di missione per segnalare alla comunità di ricerca australiana che l'era della biologia spaziale e della medicina sta bene e veramente qui. "
Questa ricerca sarà utile anche nello spazio, dove gli astronauti sono costretti a trascorrere mesi in microgravità e sono esposti a considerevolmente più radiazioni (e quindi ad un aumentato rischio di sviluppare il cancro). Questi e altri passi avanti nel campo della medicina spaziale dimostrano ulteriormente come la ricerca spaziale può portare a benefici commerciali e medici per le persone qui sulla Terra.
