В космическом пространстве многие процессы и явления протекают совершенно не так, как ожидают учёные и исследователи. В частности, исследователи онкологических заболеваний установили, что многие из опухолей в условиях микрогравитации космического пространств ведут себя менее агрессивно в сравнении с их «поведением» на Земле.
Это открытие, о котором сообщается в статье, опубликованной в феврале в журнале «FASEB Journal», может помочь учёным в разработке лекарственных препаратов для онкологических заболеваний, которые не поддаются современным методам лечения. Эта работа является очередным доказательством того, что освоение космического пространства приносит неоценимую пользу для людей на Земле.
Исследования, проводимые в условиях космической микрогравитации, предлагают уникальную возможность взглянуть на генетические и клеточные процессы, которые невозможно воссоздать на Земле, даже при условиях моделирования в лабораториях искусственной микрогравитации. По словам Daniela Gabriele Grimm, доктора медицинских наук, сотрудницы кафедры биомедицины и фармакологии Aarhus University в Орхусе (Дания), которая также является автором статьи, микрогравитацию можно создать и на Земле, но ни для кого не секрет, что она далеко не такая, как, например, на борту Международной космической станции.
Истинная невесомость воздействует на клетки человеческого организма несколькими способами. С одной стороны, клетки, выращенные в космическом пространстве, объединяются в трёхмерные группировки — совокупности, которые максимально близко воссоздают то, что происходит внутри организма. По словам Grimm, без гравитации клетки формируют трёхмерные совокупности – сфероиды. Она отмечает, что сфероиды раковых клеток имеют много общего с метастазами – очагами раковых клеток, распространяющимися по всему организму. Определение молекулярных механизмов образования сфероидов может значительно улучшить представление учёных о том, как именно происходит распространение рака.
В основу научной публикации, изданной в журнале FASEB, были положены результаты исследований, проводимых с помощью Science in Microgravity Box (SIMBOX) на борту космического корабля Shenzhou-8, запущенного в 2011 году. Анализ клеток, выращенных в космосе и в условиях искусственной микрогравитации на Земле, предусматривал анализ изменений в экспрессии генов и профилей секреции. Удалось зафиксировать уменьшение экспрессии генов, что указывает на повышение злокачественности раковых клеток.
Исследования финансировались за счет гранта, предоставленного программой German Space Life Sciences, которой управляет German space agency в сотрудничестве с китайскими коллегами.
Grimm и её коллеги в настоящее время готовятся к очередному этапу исследований — Nanoracks Cellbox, получившему название «Влияние микрогравитации на клетки карциномы щитовидной железы». Старт исследований запланирован на середину марта на борту Международной космической станции. Ещё одно исследование планируется на 2015 год. Все они преследуют единую цель – найти как можно больше генов и белков, на которые воздействует микрогравитация, и идентифицировать клеточные процессы, которые влияют на них. Учёные в дальнейшем смогут использовать эту информацию для разработки новых стратегий для исследования онкологических заболеваний.
В недавней работе, опубликованной в Nature Reviews Cancer, биолог Jeanne Becker из Nano3D Biosciences в Хьюстоне и главный исследователь Cellular Biotechnology Operations Support System (CBOSS), изучила порядка 200 работ по цитобиологии, посвящённых результатам исследований в условиях микрогравитации, проводимых за последние 40 лет. Все эти работы указывают на то, что в условиях микрогравитации изменяется не только архитектура клеток, но и сама иммунная система. Многие исследования, также показывают изменения экспрессии генов, вызванные микрогравитацией. Ключевой переменной, по мнению Becker, является именно гравитация, поэтому единственной способ исключить эту переменную – провести исследования в космическом пространстве.
На борту Международной космической станции действует уникальная микрогравитационная платформа Center for the Advancement of Science in Space (CASIS).
Экспрессией генов в медицинской практике принято называть процесс, в ходе которого наследственная информация от гена трансформируется в функциональный продукт — белок или РНК.
