Il y a un certain nombre de risques pour la santé qui accompagnent le déplacement dans l'espace. Outre l'exposition accrue au rayonnement solaire et aux rayons cosmiques, la microgravité peut avoir des effets notables sur la physiologie humaine. Comme Scott Kelly peut en témoigner, ceux-ci vont au-delà de la dégénérescence musculaire et osseuse et incluent la fonction des organes, la vue et même des changements au niveau génétique.
Chose intéressante, la microgravité présente également un certain nombre d'avantages médicaux potentiels. Depuis 2014, le Dr Joshua Choi, maître de conférences en génie biomédical à l'Université de technologie de Sydney, étudie comment la microgravité affecte la médecine et les cellules du corps humain. Au début de l'année prochaine, lui et son équipe de recherche se rendront à l'ISS pour tester une nouvelle méthode de traitement du cancer qui repose sur la microgravité.
Selon Chou, l'inspiration pour ses recherches est venue d'une conversation qu'il a eue avec le regretté et grand Stephen Hawking. Au cours de la conversation, le Dr Hawking a remarqué que rien dans l'univers ne défie la gravité. Plus tard, quand un ami de Chou a été diagnostiqué avec un cancer, il s'est rappelé ce que le Dr Hawking avait dit et a commencé à se demander: "Qu'arriverait-il aux cellules cancéreuses si nous les sortions de la gravité?"
En termes simples, le cancer est une maladie où les cellules commencent à se diviser de façon incontrôlable et à se propager à certaines parties du corps et à les prendre en charge. Les cellules cancéreuses le font en se réunissant pour former une tumeur solide dans le corps, qui se développe ensuite jusqu'à ce que les cellules soient signalées d'envahir les tissus sains - tels que le cœur, les poumons, le cerveau, le foie, le pancréas, etc.
L'un des principaux obstacles à la recherche sur le cancer est que personne ne sait exactement quand ce point est atteint. Cependant, le processus par lequel le cancer se développe et se propage semble indiquer qu'il existe un moyen par lequel les cellules peuvent se détecter et graviter ensemble pour former une tumeur.
Cependant, les chercheurs biomédicaux comprennent que la seule façon dont les cellules cancéreuses peuvent se détecter est par le biais de forces mécaniques, et que ces forces ont évolué pour fonctionner dans un environnement où règne la gravité. Cela a motivé Chou à réfléchir aux moyens par lesquels le manque de gravité pourrait entraver la capacité des cellules cancéreuses à se diviser et à se propager.
Chou a une certaine expérience dans la conduite de recherches médicales spatiales. Tout en travaillant à Harvard, il a participé à un projet qui a abouti à la création d'un médicament pour traiter l'ostéoporose. Une partie de leurs recherches a eu lieu à bord de la Station spatiale internationale (ISS). Comme Chou l'a expliqué:
"Cette première expérience de voir comment l'environnement spatial influe sur notre compréhension de la biologie cellulaire et de la progression des maladies m'a inspiré à me demander:" Pourquoi ne pouvons-nous pas appliquer la même stratégie à l'étude d'autres cellules et maladies? ""
Déjà, Chou et son équipe ont testé les effets de la microgravité sur les cellules cancéreuses dans leur laboratoire. Pour ce faire, l'un de ses étudiants diplômés a créé un appareil qui est essentiellement un récipient de la taille d'une boîte de mouchoirs avec une petite centrifugeuse à l'intérieur. Les cellules de différentes maladies sont contenues dans une série de gousses dans la centrifugeuse, qui les fait ensuite tourner jusqu'à ce qu'elles ressentent la sensation de microgravité.
Comme Chou l'a indiqué, les résultats étaient plutôt encourageants. "Notre travail a révélé que lorsqu'ils sont placés dans un environnement de microgravité, 80 à 90 pour cent des cellules dans les quatre types de cancer différents que nous avons testés - ovaire, sein, nez et poumon - sont handicapées", a-t-il déclaré. «Par handicapé, je veux dire qu'ils meurent ou s'envolent parce qu'ils ne peuvent plus tenir. Ces quatre types de cancer sont parmi les cancers les plus difficiles à tuer. »
Encore plus impressionnant est le fait que ces résultats ont été obtenus en modifiant simplement les forces gravitationnelles - c'est-à-dire sans l'aide de médicaments. Lorsqu'elles étaient soumises à des conditions de microgravité, les cellules cancéreuses étaient incapables de se détecter les unes les autres et avaient donc beaucoup de mal à se rassembler.
«La conduite de cette mission a été un effort de toute l'équipe - je me sens très chanceuse d'être soutenue par ma faculté et un groupe d'étudiantes en génie très talentueuses qui m'inspirent à continuer. Ils font tellement du travail acharné pour faire de ce projet une réalité. »
La prochaine étape, qui aura lieu au début de l'année prochaine, consistera à envoyer son expérience à l'ISS à bord d'un module spatial spécialement conçu (SpaceX fournira des services de lancement). Chou et ses collègues passeront la durée de l'expérience (sept jours) sur le terrain, où ils surveilleront les progrès de l'expérience et effectueront l'imagerie des cellules vivantes via des flux de données.
Une fois l'expérience terminée, les cellules seront gelées pour leur voyage de retour sur Terre, après quoi Chou et ses collègues les examineront pour les changements génétiques. Si les résultats à bord de l'ISS confirment ce que Chou et son équipe ont trouvé dans le laboratoire, il espère qu'ils seront en mesure de développer de nouveaux traitements qui peuvent avoir le même effet que la microgravité et neutraliser la capacité des cellules cancéreuses à se détecter.
Idéalement, ces traitements ne constitueraient pas un remède mais pourraient compléter les schémas médicaux anticancéreux existants. Combinés aux médicaments et à la chimiothérapie, les traitements issus de cette recherche ralentiraient efficacement la propagation du cancer dans le corps humain, rendant ainsi les traitements conventionnels plus efficaces et de plus courte durée (et moins coûteux aussi).
«J'espère également qu'il s'agit d'une des nombreuses missions de recherche spatiale australiennes. Mon équipe et moi avons la chance d'avoir l'opportunité de faire ces recherches car elles sont si rares et nous utiliserons nos résultats de mission pour signaler à la communauté des chercheurs australiens que l'ère de la biologie et de la médecine spatiales est bel et bien ici. »
Cette recherche sera également utile dans l'espace, où les astronautes sont obligés de passer des mois en microgravité et sont exposés à beaucoup plus de rayonnements (et donc à un risque accru de développer un cancer). Ces progrès et d'autres qui sont réalisés dans le domaine de la médecine spatiale démontrent en outre comment la recherche spatiale peut conduire à des avantages commerciaux et médicaux pour les personnes ici sur Terre.
