Исследование "Опухоли в космосе" изучит риск рака от космической радиации
Может ли невесомость остановить рост рака? Один из девяти исследовательских проектов, одобренных для новой Китайской космической станции (CSS), запланированной на 2022 год, призван ответить на этот вопрос.
Проект "Опухоли в космосе" под руководством канадского исследователя из Норвегии изучит роль как микрогравитации, так и космической радиации в росте и развитии опухолей. Это один из всего девяти проектов, отобранных Управлением ООН по вопросам космического пространства (UNOOSA) и Китайским агентством пилотируемых космических полетов (CMSA) для проведения экспериментов на CSS, и единственный из них, возглавляемый женщиной.
Органоиды в невесомости
Эксперимент будет использовать трехмерные раковые опухоли — органоиды, выращенные из взрослых стволовых клеток человека. Они лучше имитируют естественную форму и характеристики органов, чем использовавшиеся ранее в космических исследованиях двумерные клетки.
Гипотеза главного исследователя Триши Л. Лароз из Норвежского университета естественных и технических наук (NTNU) заключается в том, что рост раковых органоидов замедлится или остановится без воздействия земной гравитации. Предыдущие исследования показали влияние невесомости на экспрессию генов, связанных с развитием опухоли.
Идентификация "шума" раковых клеток
Мутации в раковых клетках оставляют в ДНК особый "отпечаток" — мутационный сигнал. Лароз предполагает, что часть неизвестного "шума" в этих сигналах может быть вызвана гравитацией.
"Я ищу молекулярный отпечаток гравитационной силы", — говорит она.
Эксперимент также проверит, как космическая радиация влияет на ДНК здоровых органоидов и может ли это привести к мутациям и раку.
Оценка риска для астронавтов и польза на Земле
Исследование космической радиации поможет понять риск развития рака у астронавтов во время длительных миссий на станции или полетов на Марс.
"Самой большой проблемой длительных миссий является риск рака из-за воздействия космической радиации. Идентификация ее мутационного сигнала поможет лучше прогнозировать риск", — отмечает Лароз.
Наземные исследования ионизирующего излучения в рамках проекта также помогут понять побочные эффекты лучевой терапии для онкологических пациентов на Земле.
Дизайн эксперимента на станции
В эксперименте на CSS будут использованы три группы органоидов:
Воздействие радиации и невесомости.
Воздействие только радиации (органоиды в центрифуге, создающей земную гравитацию).
Воздействие только невесомости (органоиды в защищенном от радиации боксе).
Это позволит отделить эффекты гравитации от эффектов космической радиации. Перед космическим экспериментом будут проведены многолетние подготовительные наземные исследования.