微重力环境会杀死癌细胞

发布: | 发布时间:2019-12-10,星期二 | 阅读:242

MATT WILLIAMS

(NASA)

进入太空会带来许多健康风险,除了会让你暴露在太阳辐射和宇宙射线下,太空中的微重力也会给人体生理带来显著影响。正如斯科特·凯利可以证明的那样,微重力不仅仅会让你的肌肉和骨骼退化,还包括器官功能的衰退、视力的下降,甚至是基因水平的改变。

但有趣的是,微重力也会带来许多潜在的医学益处。2014年以来,悉尼科技大学生物医学工程的高级讲师约书亚·周一直在研究微重力如何影响人体内的药物和细胞。明年初,他和他的研究小组将前往国际空间站,测试一种依靠微重力治疗癌症的新方法。

根据周的说法,他的研究灵感来自与已故的伟大史蒂芬·霍金的一次谈话。在谈话中,霍金谈到宇宙中没有任何东西可以反抗引力。后来,当周的一个朋友被诊断出患有癌症时,他回忆起霍金博士说过的话,并开始思考:“如果我们把癌细胞放在失重环境中,会发生什么?”

简单地说,癌症是一种细胞开始不受控制地分裂并扩散到身体某些部位的疾病。癌细胞聚集在一起,在体内形成一个实体肿瘤,然后生长并侵入健康组织,如心脏、肺、脑、肝脏、胰腺等。癌细胞生长和扩散的过程似乎表明,有一种方法可以使细胞相互感觉并聚集在一起形成肿瘤。而生物医学研究人员知道,癌细胞能够感知彼此的唯一方式是通过机械力,而这些力需要在有重力的环境中工作。这使周萌生出一个想法:缺乏重力可能会阻碍癌细胞的分裂和扩散。

周在进行天基医学研究方面有一定的经验,在哈佛工作期间,他参与了一个项目,这个项目发明了一种治疗骨质疏松症的药物。他们的部分研究是在国际空间站上进行的。 正如周所解释的那样:“看到太空环境影响了我们对细胞生物学和疾病进展的理解,这种经历提醒了我:为什么我们不能将同样的策略应用到其它疾病的研究中? ”

周与其团队已经在实验室里测试了微重力对癌细胞的影响。为了做到这一点,他的一个研究生制造了一个设备,实质上是一个纸巾盒大小的容器,里面有一个小型的离心机。不同癌症的细胞被放在离心机内的试管中,然后离心机开始旋转,从而产生微重力的效果。

正如周所指出的,结果是相当令人鼓舞的。他表示:“我们的研究发现,当放置在微重力环境中时,我们测试的四种不同类型的癌症细胞(卵巢癌、乳腺癌、鼻癌和肺癌)中80%到90%的细胞都失去了正常功能。”

更令人印象深刻的是,这些结果是通过简单地改变重力而得到的,即没有药物的帮助。在微重力条件下,癌细胞无法感知彼此,因此很难聚集在一起。

下一步计划将于明年年初进行,届时研究小组将通过一个专门设计的太空舱将样品发送到国际空间站。 周和他的同事将在地面上监测实验的进展,并通过数据传输进行活细胞成像。

一旦实验完成,这些细胞将被冷冻,以便返回地球,届时周和他的同事将检查它们的基因变化。如果国际空间站上的研究结果证实了周和他的团队在实验室中的发现,周希望他们能够开发出新的治疗方法,能够产生与微重力相同的效果,并中和癌细胞相互感知的能力。

理想情况下,这些治疗方法还无法使患者痊愈,但可以补充现有的抗癌医疗方案。结合药物和化学疗法,这项研究产生的治疗方法将有效地减缓癌症在人体内的扩散,从而使传统治疗方法更有效、成本也更低。

周表示:“我希望这是澳大利亚众多太空研究任务之一,我和我的团队非常幸运有机会做这项研究,因为它是如此罕见。我们将利用我们的发现向澳大利亚研究界表明,太空生物学和医学的时代已经到来。”

太空医学领域正在取得的这些进展进一步表明,太空研究确实能够为地球上的人们带来商业和医疗惠益。

本文译自 sciencealert,由译者 Lough 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


来源:煎蛋网



 

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