編譯/李寓心
長久以來,太空零重力的現象,吸引許多專家深入研究相關的太空實驗,希望能藉由失重狀態,了解對生物學的影響,雖然每次往返國際太空站的費用要價高達750萬美元(約台幣2.2億),但近年來卻有許多私營企業,開始投入太空醫學實驗的行列,例如蛋白質結構和幹細胞分化等研究。
根據文章描述,因為地球引力現象,會導致細胞交流現象更為複雜,關鍵的蛋白質有機體,也會遭到重力拉扯,使晶體結構的真實外觀變形。但對於科學家來說,從頭開始培養這些脆弱的晶體,在分析腫瘤或病毒的進化過程,或檢驗新藥等,有著至關重要的作用,包括與癌症、病毒、遺傳疾病和心臟病有關的蛋白質。
而2003年2月的哥倫比亞號太空梭災難,正是加速了太空醫學發展的主因之一,因為太空梭在發射過程中損壞,使其無法承受重返大氣層時的巨大壓力,造成機上7名太空人全數罹難,但卻在3個月後發現,其裝有蛋白質晶體的小瓶子,毫髮無損,成為提供生物學家有關蛋白質結構的重要訊息來源,推動蛋白質的太空研究實驗。
英國太空醫學專家兼Innova Space智庫的首席執行長Thais Russomano教授表示,了解與某些狀況有關的蛋白質3D結構,可以使科學家更好地了解及如何改善它們的功能,因為晶體在太空中長得更大,瑕疵也更少。雖然目前可透過得到的數據,使用計算機生成模擬,但關鍵是必須擁有大量的數據,才能建立更準確的模型,而這些數據目前還取之不易。
然而,在未來幾年,太空可能還會改變另一個難以預期的醫學領域—幹細胞,因為幹細胞是開創再生醫學時代的關鍵,可幫助受損的器官重新長出,為心臟衰竭或肝臟衰竭的病患帶來新希望。雖然科學家們持續努力開發可行的治療方法,但其過程花費高昂且效率低下,製造出的細胞品質又不佳。
因此,美國最大的非營利性學術醫療中心之一Cedars-Sinai再生醫學研究所,與美國NASA合作,將幹細胞空運至國際太空站,進行遠程的實驗觀察,以目前結果顯示,在早期階段的幹細胞繁殖能力,確實比在地球上強大許多,增加了未來在太空中研發以幹細胞為療法的可能性。
該研究所的主任Clive Svendsen表示,幹細胞必須對地球有相當大的好處才能加以使用,因為運送至太空的成本太高了,或許可考慮在太空中生產細胞替代品,再將其帶回地球移植。不過,隨著近年來發射成本降低,有越來越多的私人火箭發射計畫正在進行,而有些私營公司也轉向投入太空實驗的開發,為太空醫學療法,創造更多機會,未來可能將帶來太空療法的新機遇。
資料來源:The Guardian
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