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Projet neuf pour examiner des rôles de microgravité et de radiothérapie cosmique dans la croissance tumorale, développement

L'apesanteur peut-elle arrêter le cancer de l'élevage ? Un des neuf projets de recherche qui a été donné le feu vert pour la station spatiale neuve de la Chine programmée pour 2022 est conçu pour répondre à cette question exacte.

Les seuls conditions de laboratoire offerts par la Station Spatiale Internationale et la station spatiale à-être-lancée de la Chine (CSS) tiennent compte de la recherche sur tout de la diagnose d'ultrason dans la microgravité aux études de la cristallogénèse.

Maintenant, quand la station spatiale de la Chine est prête à commencer des projets de recherche vers 2022, elle comprendra tumeurs appelées d'un projet exceptionnel de cancérologie des « dans l'espace, » dirigé par un chercheur canadien basé en Norvège. Le projet examinera les rôles de la microgravité et de la radiothérapie cosmique dans la croissance tumorale et le développement.

Non seulement le projet un juste de neuf est-il sélecté par le bureau des Nations Unies pour les affaires d'espace extra-atmosphérique (UNOOSA) et l'agence spatiale équipée par Chine (CMSA) dans le cadre de leur programme pour fournir à des scientifiques de partout dans le monde l'opportunité de piloter des expériences sur le CSS, il est le seul parmi les 9 sélectés qui est dirigé par une femme.

Le régime est d'envoyer les organoids en trois dimensions de cellule souche de sain et du tissu cancéreux de la même personne dans l'espace. Ici nous étudierons des mutations et les regarderons comment l'ADN des cellules est affecté par l'apesanteur et la radiothérapie cosmique. »

Tricia L. Larose, investigateur principal

Larose est le chercheur principal pour les tumeurs dans le projet d'espace aux sciences de faculté de médecine et de santé à l'Université Polytechnique norvégienne (NTNU).

« à UNOOSA que nous sommes fiers que notre partenariat avec l'agence spatiale équipée par Chine permette à une expérience si intéressante pour être conduit à bord du CSS, » a dit Simonetta Di Pippo, directeur d'UNOOSA. Le « espace ouvre continuellement des frontières neuves pour que l'humanité avance, comme expliqué par ce projet, qui des objectifs pour trouver des moyens neufs de réduire les tumeurs, un des tueurs principaux de notre temps. »

Tumeurs légères

L'expérience se fondera sur des tumeurs cancéreuses en trois dimensions, organoids appelés. Ces organoids sont développés des cellules souche humaines adultes, qui sont un genre de cellule qui peut se diviser indéfiniment et produire différents types de cellules ce faisant. Les chercheurs ont perfectionné leur capacité d'élever des organoids ainsi qu'ils forment réellement les structures minuscules qui imitent différents organes.

La cancérologie précédente qui a été conduite dans l'espace a employé les 2D cellules plus simples, qui fournissent à des chercheurs seulement l'information limitée. Les organoids 3D qui seront employés dans le projet fournissent de meilleures informations, parce qu'ils sont plus près de leur forme naturelle et eux ont des caractéristiques des organes qu'ils ont été produits pour imiter.

L'hypothèse de Larose est que l'accroissement organoid de cancer ralentira ou s'arrêtera quand ils ne sont pas affectés par la densité de la terre. La recherche précédente sur les cellules bidimensionnelles a prouvé que l'apesanteur a une influence sur l'expression du gène liée au développement de tumeur.

Recensement du bruit de cellule cancéreuse

Les mutations en cellules cancéreuses laissent un genre d'empreinte digital dans l'ADN des cellules appelée une signature mutationnelle ; chaque type de cancer a ses propres moyens.

« Quand nous regardons les signatures mutationnelles en cellules cancéreuses, il y a beaucoup de « bruit ». Le bruit est quelque chose que nous simplement ne savons pas beaucoup, » dit Larose. Une « partie de mon procédé expérimental recense des causes neuves de ce bruit, et une partie de ce pourrait être densité »

Sa théorie est qu'une partie du « bruit » inconnu dans les cellules cancéreuses est là en raison de densité. Puisque des cellules saines et les cellules avec le cancer sont affectées par gravitation, les chercheurs devraient pouvoir trouver ceci dans les empreintes digital en toutes nos cellules.

« Je recherche l'empreinte digital moléculaire la force gravitationnelle, » il a dit, en partie parce qu'il peut aider à expliquer la signification d'une partie du bruit dans les cellules cancéreuses.

Larose dit que la signature mutationnelle de la densité n'a jamais été étudiée ou même proposée comme concept.

Bien qu'il n'y ait aucune densité dans l'espace, il y a radiothérapie cosmique. L'expérience vérifiera également comment la radiothérapie cosmique affecte l'ADN des organoids sains et si ceci mène aux mutations et au cancer.

Les causes variées du cancer, telles que le fumage, rayonnement UV et rayonnement ionisant, laissent également les signatures mutationnelles. Le recensement des signatures mutationnelles des expositions de cancérigène peut être employé pour la prévision de risque, et mieux comprendre l'étiologie du cancer, éventuellement aboutissant à améliorer la diagnose et la thérapeutique.

« Ma recherche basée à terre avec le rayonnement ionisant nous aidera également à comprendre les effets secondaires de la radiothérapie pour des malades du cancer sur terre, » il a dit.

L'évaluation du risque de cancer pour des astronautes

Les études de Larose de la radiothérapie cosmique aideront également avec comprendre le risque de cancer pour des astronautes sur des missions de long-durée dans la station spatiale, ou de plus longs voyages, comme à Mars.

« Le défi important avec le vol spatial humain et l'exploration pour des missions de long-durée à Mars et au-delà, est le risque de cancer pour l'équipage dû à l'exposition de la radiothérapie cosmique. En recensant la signature mutationnelle de la radiothérapie cosmique et en comparant cela à la signature connue du rayonnement ionisant, nous pouvons pouvoir mieux prévoir que le risque et protéger l'équipage sur une mission spatiale de long-durée » indique Larose.

Marianne K. Vinje Tantillo, chef de vol spatial et d'exploration humains à l'agence spatiale norvégienne, dit les questions d'adresses de la proposition de Larose qui doivent être répondues.

« Si vous entrez dans l'espace, vous devez résoudre des problèmes de radiothérapie, et c'est une opération vers faire cela, » il a dit. « Si elle est orbitale autour de la lune, ou du déplacement à Mars, vous devez connaître la radiothérapie si vous voulez survivre sainement du voyage.

Tantillo a dit que la recherche de Larose pourrait également être un point focal pour établir les réseaux norvégiens pour la recherche spatiale, ainsi que planter les graines pour l'accroissement des industries neuves.

« À long terme, ceci pourrait être un endroit neuf où la Norvège pourrait développer la technologie, » il a dit. « Pensez la surveillance de radiothérapie, ou d'autres genres à la technologie des sondes qui pourraient être employés pour figurer à l'extérieur l'exposition, ou à la technologie pour protéger les astronautes de la radiothérapie. »

Recherche des différences de densité et de radiothérapie cosmique

Dans l'expérience sur la station spatiale, un ensemble d'organoids sera exposé à la radiothérapie cosmique et à l'apesanteur.

Un autre ensemble d'organoids sera mis dans une centrifugeuse pour les soumettre à la densité qui est assimilée à ce qu'ils remarquent sur terre, que des moyens ils sont seulement exposé à la radiothérapie cosmique.

Un troisième ensemble de cellules sera seulement exposé à l'apesanteur parce qu'ils seront mis dans un cadre qui les protège contre la radiothérapie cosmique.

« Si nous pouvons recenser quelle quantité « de bruit inconnu » est dû à la densité, il sera également plus facile de recenser le reste des facteurs inconnus. Peut-être nous pouvons obtenir une opération plus près de cancer de compréhension et trouvant des moyens neufs de combattre la maladie, » il dit.

Larose entreprendra plusieurs années de recherche préparatoire sur terre avant que l'expérience de tumeur soit lancée avec la station spatiale.

Ces résultats agiront en tant que remarques et contrôles de référence, mais ont également la valeur intrinsèque. Le résultat de cette recherche sera d'importance pour des malades du cancer, et particulièrement par rapport aux effets secondaires liés à la radiothérapie.

Seulement investigateur principal féminin

Le bureau des Nations Unies pour les affaires d'espace extra-atmosphérique et l'agence spatiale équipée par Chine a sélecté juste neuf projets à partir de 42 souscripteurs de 27 pays différents. En tant qu'un des neuf projets sélectés, les tumeurs dans l'espace, dirigé par Larose, est le seul projet avec un investigateur principal féminin.

« Nous sommes fiers de supporter un scientifique féminin pour aboutir ce projet, car notre bureau se concentre également sur augmenter la participation des femmes dans le secteur de l'espace et dans des secteurs de CHEMINÉE plus largement, » directeur Di Pippo d'UNOOSA avons dit.