Rezultatele unui studiu realizat in cadrul Universitatii Tehnologice din Sydney sugereaza ca lipsa gravitatiei poate neutraliza celulele canceroase. Cercetarea sugereaza ca in conditii de microgravitatie celulele canceroase pot fi distruse in proportie de 80-90%, in 24 ore.
CUPRINS:
1. Cum poate influenta lipsa gravitatiei celulele canceroase?
2. Ce au aratat studiile?
3. Ce este exomedicina?
Cum poate influenta lipsa gravitatiei celulele canceroase?
Exista o serie de riscuri pentru sanatate care vin odata cu deplasarea in spatiu. In afara de expunerea crescuta la radiatiile solare si razele cosmice, exista efecte notabile pe care lipsa gravitatiei le poate avea asupra fiziologiei umane.
Acestea depasesc degenerarea musculara si osoasa si includ diminuarea functiei unor organe si modificari la nivel genetic. Pe de alta parte, exista si o serie de beneficii medicale posibile ale microgravitatiei.
Microgravitatia si cancerul
Cancerul este o boala in care celulele incep sa se divida necontrolat, sa se raspandeasca in anumite parti ale corpului si sa le preia. Celulele canceroase fac acest lucru reunindu-se pentru a forma o tumora solida in corp. Apoi, aceasta creste pana cand celulele sunt semnalate sa invadeze tesuturile sanatoase – cum ar fi inima, plamanii, creierul, ficatul, pancreasul etc.
Oamenii de stiinta cred ca lipsa fortei gravitationale asupra celulelor poate influenta modul in care acestea comunica intre ele si le face incapabile sa se uneasca.
Procesul prin care creste si se raspandeste cancerul pare sa indice ca exista un mijloc prin care celulele sunt capabile sa se identifice reciproc si sa graviteze impreuna pentru a forma o tumora. Singurul mod in care celulele canceroase s-ar putea identifica reciproc este prin forte mecanice. Se considera ca acele forte au evoluat pentru a lucra intr-un mediu in care exista gravitatie.
Microgravitatia afecteaza diferit diferite celule din corp. Cu toate acestea, mecanismele acestor efecte nu sunt intelese complet. Daca modificarile proceselor fiziologice sau biochimice nu revin la normalitate chiar si dupa intoarcerea din spatiu pe Pamant, asta poate duce la diverse modificari morfologice in timpul vietii. De exemplu, microgravitatia se pare ca ar putea suprima activitatea celulelor imune, ceea ce creste in sine riscul de dezvoltare a cancerului. Este putin cunoscut modul in care lipsa gravitatiei afecteaza evenimentele celulare si moleculare care determina raspunsurile fiziologice si biologice.
Cat de utile ar fi aceste tratamente?
In mod ideal, aceste tratamente nu ar constitui un remediu, dar ar putea suplimenta terapiie medicale anti-cancer existente. Combinate cu medicamente si chimioterapie, tratamentele care ar putea fi obtinute pornind de la aceasta cercetare ar incetini in mod eficient raspandirea cancerului in corpul uman. Acest lucru ar putea face tratamentele conventionale mai eficiente si cu durata mai scurta (si mai putin costisitoare).
Ce au aratat studiile?
Studiul realizat in cadrul Universitatii din Sydney sugereaza ca microgravitatea ar putea fi folosita ca tratament anticancerigen in viitor.
Cercetarile au analizat efectul microgravitatiei asupra proceselor biologice moleculare si modul in care ar putea influenta cursul dezvoltarii cancerului. Acest studiu sugereaza ca microgravitatia poate avea un efect anticancerigen. S-au folosit patru tipuri de celule canceroase (cancer ovarian, cancer mamar, cancer nazal si cancer pulmonar) – forme greu de tratat, supuse conditiilor de gravitatie zero timp de 24 ore. Dupa plasarea in mediul de lipsa de gravitatie, 80 – 90 % dintre celulele testate au fost dezactivate.
Ceea ce este mai impresionant este faptul ca rezultatele s-au datorat in intregime microgravitatiei. Atunci cand sunt plasate in conditii de microgravitatie, celulele canceroase nu se pot identifica reciproc si nu se pot uni pentru a forma tumori. Deoarece studiile au fost efectuate doar pe culturi celulare pe o durata de doar doua zile, este mult prea devreme pentru a numi microgravitatia ca tratament definitiv pentru cancer. In plus, concluziile acestor tipuri de experimente nu garanteaza ca rezultatele vor fi similare in caz de studii pe animale sau pe subiecti umani.
Limfomul si lipsa gravitatiei
De asemenea, cercetatorii de la Universitatea Nationala de Medicina din Seul au expus celule canceroase ale limfomului Hodgkin la un mediu de microgravitatie simulat in cadrul unui clinostat. Acesta este un dispozitiv de laborator ce foloseste rotatia pentru a anula efectele gravitatiei. Dupa doua zile in gravitatie zero simulata, celulele canceroase au fost comparate cu celulele de control lasate sa creasca la gravitatie normala.
Oamenii de stiinta au descoperit ca celulele canceroase expuse la microgravitatie aveau mitocondrii disfunctionale in comparatie cu celulele de control, ceea ce duce la niveluri reduse de adenozin trifosfat (ATP). Din lipsa de energie, celulele canceroase expuse la microgravitatie au inceput sa se „manance” singure intr-un proces numit autofagie. Autofagia este o defalcare ordonata a partilor celulare.
Microgravitatia si moartea celulara programata
De aproximativ doua decenii, cercetatorii cerceteaza modul in care celulele se dezvolta in grupuri de celule tridimensionale – asa-numitele sferoide – la microgravitatie. Proprietatile lor sunt mult mai asemanatoare cu cele ale tumorilor din corpul uman decat cu ale culturilor celulare care pot fi cultivate doar in laborator in 2D.
Aceste sferoide sunt folosite in cautarea biomoleculelor de care se poate lega o substanta activa. Sferoidele contin multe proteine diferite care declanseaza moartea celulara programata, printre altele. In celulele sanatoase, aceasta comanda biologica asigura moartea celulelor vechi sau deteriorate. Cu toate acestea, in celulele tumorale, aceasta moarte celulara importanta nu mai este eficienta. Celula bolnava traieste si se divide, iar cancerul se dezvolta.
Scopul este de a dezvolta medicamente care stimuleaza sau inhiba proteinele – care vor necesita cercetari suplimentare in domeniul microgravitatiei.
Ce este exomedicina?
Exomedicina implica cercetarea, dezvoltarea si comercializarea solutiilor biomedicale in mediul de microgravitatie pentru aplicatii pe Pamant.
In 2006, mai multi oameni de stiinta si cercetatori de la Morehead University, University of Kentucky, University of Louisville, Murray State University, Western Kentucky University au inceput sa proiecteze si sa construiasca sateliti foarte mici in forma de cub pentru a-i trimite in spatiu. A fost un start pentru valorificarea puterii spatiului in ceea ce priveste inovatia in medicina.
Gravitatia este un parametru fizic, cum ar fi temperatura si presiunea, iar intelegerea sa are o importanta deosebita pentru modul in care functioneaza lucrurile. Nu se cunosc prea multe despre modul in care sistemele biologice si fizice functioneaza in afara gravitatiei. Exomedicina defineste modul in care mediile de microgravitatie afecteaza biologia. Scopul este cercetarea, dezvoltarea si comercializarea solutiilor medicale in mediul de microgravitatie in spatiu – pentru aplicatii pe Pamant.
Un exemplu de exomedicina a inclus examinarea comportamentului celulelor musculare netede in spatiu ce ar putea duce la tratamente pentru bolile cardiovasculare. Rezultatele acestor tipuri de experimente ar putea duce la vindecarea unor boli, inclusiv a cancerului si la modalitati de a dezvolta noi tesuturi, de a repara maduva spinarii si de a corecta problemele de dezvoltare ale embrionilor.
Referinte:
- http://mcijournal.com/article-1-62-en.html
- https://www.nature.com/articles/s41598-018-32965-3
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24720362
- https://www.nasa.gov/content/fighting-cancer-with-microgravity-research/
Despre autor
