آزمایشات آنن چنسلر، درمان بیماریها را با استفاده از داروهای فضایی امکانپذیر کرد.
یک فضانورد ناسا پس از سفر فضایی ۶ماهه، آزمایشهای پزشکی خود روی ریزگرانش را به اشتراک گذاشته است. این آزمایشها میتوانند به بهبود داروهای زمینی کمک کنند.
دکتر سرنا آنن چنسلر، جراح پرواز ۴۳ ساله به مدت ۱۳ سال به ناسا خدمت کرده است؛ علاوه بر این، او در زمینههای مهندسی برق، غواصی و پزشک هوافضایی و داخلی هم تخصص دارد. چنسلر اخیراً پس از اقامت ۶ ماهه در فضا به زمین بازگشته است؛ سفر او در گروههای اعزامی ۵۶ و ۵۷ قرار میگیرد.
گرچه تاکنون صدها نفر به فضا رفتهاند اما پژوهشهای ریزگرانش مانند پژوهشهای چنسلر بهصورت مستقیم بر روشهای درمانی روی زمین تأثیر میگذارند. چنسلر با هدف افزایش دانش دربارهی بدن انسان و همچنین بهبود زندگی افراد مبتلا به سرطان، پارکینسون و پوکی استخوان، آزمایشهای متعددی را در فضا انجام داده است. او میگوید:
براساس تصور بسیاری از افراد، آزمایشهای فضایی تنها محدود به اکتشافات فضایی هستند؛ در حالی که درمان بیماری مردم روی زمین یکی از اولویتهای ما است.
او میگوید از ابتدا میدانست روزی زمین را ترک خواهد کرد. وقتی آنن چنسلر ۱۵ ساله بود برای اولینبار طعم فضا را چشید و در آکادمی فضایی مرکز راکت و فضایی ایالاتمتحده در هانتسویل آلاباما در نقش یک جراح پرواز، مأموریت شبیهسازی فضایی را تجربه کرد. این مرکز کمپی برای آموزش فضانوردی و اجرای اعزامهای فضایی برای دانشآموزان است. چنسلر بهشدت تحت تأثیر این تجربه قرار گرفت و وقتی پدر و مادرش در مورد آن تجربه از او پرسیدند، پاسخ داد: «این کار همان کاری است که دوست دارم تمام عمر تجربه کنم.»
افزایش سن در فضا
در شرایط ریزگرانش اتفاقهای عجیبی برای بدن انسان رخ میدهد. به نقل از ناسا، مواد معدنی ضروری ازجمله کلسیم در بدن فضانوردها به شکل چشمگیری کاهش مییابند و تراکم استخوان ماهانه یک درصد افت میکند. این شرایط دقیقاً مشابه شرایط فرد مبتلا به پوکی استخوان است. با افزایش شکنندگی استخوان، فرد مبتلا به پوکی استخوان دچار خمیدگی یا کاهش وزن میگردد. پژوهشگرها میتوانند با بررسی تغییرات فضانوردهایی مانند آنن چنسلر به درک بهتری از آثار افزایش سن برسند. چنسلر نمونههایی از خون، ادرار، بزاق و حتی مدفوع خود را جمعآوری کرده است.
او میگوید: جمعآوری ادرار در مدار زمین کار سادهای نیست. در ریزگرانش قطرههای ادرار در همهجا شناور میگردند و ممکن است به تجهیزات آسیب برسانند. اما با اعمال تغییرات پیوسته در بستهبندی نمونهها میتوان به این هدف رسید.
دانشمندان روی زمین در مرحلهی بعد نمونهها را بررسی کردند. آنها برای بررسی ماهیچههای میوتوم (به گروهی از ماهیچهها میگویند که فقط از یک عصب نخاعی، عصب میگیرند) به بررسی آهنگ استراحت ماهیچهها پرداختند. از نتایج این بررسی میتوان به روشهای درمانی جدیدی برای سالخوردگی و درمان افراد مبتلا به معلولیت رسید.
بهگفتهی چنسلر: این آزمایشها جالباند. آنها میتوانند ما را زیر نظر بگیرند و براساس بیماریهای استخوانی ما داروهای مشخصی را تست کنند. این آزمایشها میتوانند بر زندگی میلیونها انسان مبتلا به پوکی استخوان در زمین هم تأثیر بگذارند.
چنسلر علاوه بر اینکه سوژهی این بررسی بود، صدها آزمایش مرتبط با سلامت انسان را نیز اجرا کرد؛ برای مثال او از نمونههای بیولوژیکی مانند اسپرم انسانی و گاوی برای آزمایشهای باروری استفاده کرد. دانشمندان با این آزمایشها به درک جدیدی از تولیدمثل در فضا خواهند رسید.
او همچنین به کریستالیسازی پروتئین LRRK2 (کیناز ۲ تکرار غنیشدهی لوسین) پرداخت که در بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون مشاهده میگردد (در طول دورهی بررسی، کریستالهای پروتئینی رشد بیشتری داشتند و در شرایط ریزگرانش یکپارچهتر از زمین بودند). دانشمندان با تحلیل ساختار پروتئینی میتوانند نقش آن در پارکینسون را بهتر درک کنند و داروهای این بیماری را بهبود دهند.
دارو در ریزگرانش
چنسلر در طول دورهی ۱۹۷ روزهی اقامتش در فضا، سلولهای اندوتلیال را بررسی کرد؛ سلولهای اندوتلیال، سلولهایی برای ایجاد مرز بین رگهای خونی هستند. چنسلر در این بررسی سعی کرد به این سؤال پاسخ دهد که آیا میتوان از ECهای (سلولهای اندوتلیال) پرورشیافته در ریزگرانش بهعنوان سیستم مدل مناسبی برای آزمایشهای درمان سرطان استفاده کرد؟
او میگوید: «من به پژوهشهای درمان سرطان کمک میکنم؛ با این پژوهشها میتوان به تمایل رشد سلولها در ریزگرانش پیبرد.»
یکی از نشانههای سرطان، قابلیت تشکیل رگهای خونی جدید برای تغذیهی تومور است؛ به همین دلیل با نابودی منبع تأمین خون به کمک دارو میتوان به درمان این بیماری کمک کرد. بهگفتهی چنسلر، سلولهای اندوتلیال در فضا مدت طولانیتری به رشد ادامه میدهند و رشد آنها مشابه رشد داخل بدن است. دانشمندان با بررسی این سلولها میتوانند عاملهای شیمیدرمانی یا داروهای جدید سرطانی را تست کنند. چنسلر مطمئن است یافتههای او در فضا میتوانند روی زمین مفید واقع گردند. او میگوید: «خیلی سریع، حتی در طول سه تا پنج سال آینده میتوان سرطان را روی زمین درمان کرد.»
آمادگی برای فضانوردی
چنسلر قبل از رفتن به فضا به مدت دو سال در مرکز فضایی جانسن آموزش میدید. به نقل از الین آر میرالس، دستیار معاون بخش فناوری و نوآوریهای اطلاعات استراتژیک در دانشگاه هوستون کلیر لیک و سرپرست سابق مهندسین ناسا، او به کمک شبیهسازی رباتیک در آزمایشگاه واقعیت مجازی ناسا، تمرینهای خارج از سفینه را انجام داد.
یکی از درسها، اقدامات ضروری در صورت جداشدن از ایستگاه فضایی و اجرای پیادهروی فضایی بود. میرالس با استفاده از هدست VR، شبیهسازهای حرکتی و گرافیکی زمان واقعی، روش تغییر ورودیهای کنترلکنندهی دستی SAFER لباس فضایی را آموزش داد (کمک ساده برای EVA Rescue). در این تمرین ژاکت حیات پیادهروی فضایی مانند یک کولهپشتی همراهبا پیشرانههای نیتروژنی به فضانورد وصل میگردد که امکان حرکت به اطراف را به او میدهد. میرالس، چنسلر را فردی حرفهای و باهوش توصیف میکند: «او جراح پروازی است که محیط و پیچیدگی بالای آن را بهخوبی میشناسد. همچنین از بنیهی قوی، قدرت و انعطاف بالایی برخوردار است.»
چنسلر بالافاصله پس از آنکه بهعنوان فضانورد انتخاب گردید، ماجراجویی خود در محیطهای خشن مثل آزمایشگاههای زیردریایی را آغاز کرد. چنسلر برای تکمیل بخشی از مأموریت ناسا برای کار در محیطهای خشن (Neemo 20) به مدت ۱۷ روز در زیستگاه آبی وزارت ملی جو و اقیانوس در عمق ۱۸ متری ساحل کی لارگوی فلوریدا مشغول به کار شد و آزمایشهای علمی ازجمله نمونهبرداری از گونهی مرجانی Siderastrea siderea در عمق کم (۱۷ متر زیر آب) و عمق زیاد (۲۷ متر زیر آب) را اجرا کرد. او میگوید: «زندگی زیر دریا یکی از دورههای افتخارآمیز کار من است.»
دانشمندان در مرحلهی بعد برای بررسی ارتباط قارچها، باکتریها و جلبکها با تغییر مرجانها در مناطق عمیق و کمعمق دریا، نمونهها را تحلیل کردند. بهگفتهی دنیل مرسلیس، پژوهشگر فوقدکترای دانشگاه بینالمللی فلوریدا که در طول مأموریت Neemo 20 با آنن چنسلر همکار بود، تجمعهای میکروبی میتوانند سرنخهایی دربارهی نحوهی تراکم مرجانی در عمقهای مختلف بدهند. او میگوید:
چنسلر موفق به شناسایی گونههای مرجانی و نمونهبرداری دقیق آنها گردید. تواناییهای رهبری و شایستگی بالای او تحسین زیستشناسان مرجانی را برانگیخته است.
تیم Neemo 20 همچنین برای حل مشکلات بالقوهی مأموریتهای آیندهی مریخ تلاش کرد. اعضای این تیم تأخیر زمانی ده دقیقهای برقراری ارتباط را شبیهسازی کردند که ممکن است هنگام برقراری تماس فضانوردان در مریخ با واحد کنترل مأموریت در زمین رخ دهد.
بهگفتهی آنن چنسلر: ما آزمایشهایی انجام دادیم که میتوانم نصف روز یا کل روز دربارهی آنها صحبت کنم. یکی از این آزمایشها، بررسی تأخیر احتمالی ارتباط و تأثیر آن بر عملیات علمی و مشکلات ناشی از آن بود.
در حال حاضر چنسلر در حال سفر به سراسر جهان و اشتراکگذاری تجربیات منحصربهفرد خود با پژوهشهای بیوپزشکی در زمینهی ریزگرانش است. او میگوید: «من از انجام این کار لذت میبرم؛ زیرا معتقدم بسیاری از مردم حتی در شرایط سخت هم مهربان هستند. من عاشق توصیف این داستان هستم و میخواهم مردم به درک بهتری از آن برسند.»