Forskning søger mod det ydre rum for at lære om menneskers sundhed på Jorden

Som onkolog, Adam Dicker har set, hvordan kræftbehandlinger kan slå kroppen til at slå tumorer ud, nogle gange fører til forringelse af knogler, flere infektioner, og haywire-søvncyklusser. Men andre har observeret lignende lidelser hos en gruppe raske mennesker:astronauter, der tilbringer tid i rummet.

Næste år, Dicker og andre forskere ved Sidney Kimmel Medical College ved Thomas Jefferson University i Philadelphia vil lancere tre undersøgelser af, hvordan rumrejser påvirker aspekter af den menneskelige krop - immunitet, mikrober i urinen, og stress - som en del af den første private mission til den internationale rumstation. Forskere mener, at det unikke miljø i rummet også kan kaste lys over menneskers sundhed på Jorden.

"Jeg troede aldrig, jeg nogensinde ville lave et projekt i rummet, sagde Paul H. Chung, assisterende professor i urologi ved Sidney Kimmel Medical College, som er involveret i et af rumstudierne. "De fleste mennesker kender ikke engang logistikken for, hvordan nogen ville lave et projekt i rummet."

Den otte dage lange mission er den første af sin slags, der er godkendt af NASA. Arrangeret af Axiom Space, den 22. januar, 2022 vil en SpaceX-raket fragte fire betalende passagerer til den internationale rumstation sammen med 44 videnskabelige eksperimenter bestilt af Ramon Foundation og Israel Space Agency. Indtil videre én passager, tidligere israelske jagerpilot Eytan Stibbe, har meldt sig frivilligt til at deltage i undersøgelserne.

Dicker, professor og formand for strålingsonkologi ved Jefferson, sagde, at især immunsystemet tager hårdt på både astronauter og mennesker, der gennemgår kræftbehandling.

"Astronauter er ikke så immunsupprimerede som kræftpatienter, men tematisk så vi en sammenhæng, " sagde Dicker. "Ingen har virkelig studeret immunsystemet på en omfattende måde med astronauter."

Astronauter, der tidligere er vendt tilbage fra rummissioner, er blevet lette mål for vira, der har ligget i dvale i deres kroppe i årevis, som herpesvirus, der forårsager helvedesild. For at finde ud af, hvordan rummet kan svække immunsystemet, Dickers hold vil indsamle blod fra de deltagende rumrejsende før og efter deres rejse og måle mere end 7, 000 proteiner. Tidligere undersøgelser har målt ændringer i DNA, men måling af proteiner - som er lavet baseret på DNA og udfører opgaver i kroppen - kommer tættere på det, der betyder noget, sagde Dicker.

Han håber at se mønstre i grupper af immunproteiner, der stiger eller falder, mens astronauterne er i rummet, som kunne pege på måder at forbedre immunfunktionen for både astronauter og jordbeboere.

For kræftpatienter, Dicker sagde, at dette kunne kaste lys over, hvordan immunsystemet reagerer på stressfaktorerne i behandlingen, som afspejler en astronauts oplevelse i rummet:fysisk stress, følelsesmæssig stress, mave-tarm problemer, forstyrret søvn.

Chung regner med plads til at hjælpe ham med at studere mikrobiomet, trillioner af mikroskopiske organismer, der lever inde i menneskekroppen. Der er en myte om, at urin er steril, men som urolog, Chung ved bedre; den er faktisk fuld af mikrober som bakterier og svampe. Mikrobiomet er bedre undersøgt i fordøjelsessystemet, hvor de mere venlige varianter af bakterier kan hjælpe fordøjelsen, mens andre kan give ubehag. Men urinmikrobiomet er mere uklart, og videnskabsmænd ved stadig ikke, hvordan det ændrer sig, sagde Chung.

"At sætte nogen i rummet og studere mikrobiomet er noget af det mest ekstreme, du potentielt kan gøre med hensyn til kost og tyngdekraft, " sagde Chung. "Hvis vi kan se ændringer i mikrobiomet i rummet, så vil det hjælpe os til bedre at forstå, hvordan ændringer i mikrobiomet kan forekomme på Jorden."

Urin er heller ikke til grin i rummet:At være ude af stand til at urinere berettiger en NASA-redningsmission, og astronauter har høj risiko for at udvikle nyresten eller urinvejsinfektioner.

Astronauter vil bruge et rodfrit apparat - ligesom toilettet ombord på rumfærgen - til at indsamle og fryse urin. Tilbage på jorden, videnskabsmænd vil sekventere det genetiske materiale i urinen for at finde ud af, hvilke typer mikrober det indeholder.

Det er vanskeligere at indsamle menneskelige prøver i det ydre rum end i Philadelphia. Dicker besluttede ikke at indsamle blodprøver, mens astronauterne var i rummet på grund af risikoen for at gøre dem anæmiske og vægten - og omkostningerne - udstyret ville tilføje til den delikat afbalancerede rumfærge.

I en tredje undersøgelse, Jeffersons hjerneforskere vil fortsætte deres igangværende undersøgelse af, hvordan stress fra rumrejser påvirker søvn og sundhed.

Denne mission er forhåbentlig kun et udgangspunkt, Dicker sagde, og kan hjælpe med at forberede fremtidige ture:Rumstationen er suborbital, hvilket betyder, at forholdene ikke vil være så ekstreme som det, astronauter kan støde på, når de rejser til foreslåede destinationer som Mars.

"Dette er begyndelsen på en køreplan, " sagde Dicker. "Det er fuldstændig ukendt."

©2021 The Philadelphia Inquirer, LLC.
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.