Som onkolog, Adam Dicker har sett hur cancerbehandlingar kan slå ut kroppen för att slå ut tumörer, leder ibland till försämrade skelett, fler infektioner, och haywire sömncykler. Men andra har observerat liknande åkommor hos en grupp friska människor:astronauter som tillbringar tid i rymden.

Nästa år, Dicker och andra forskare vid Sidney Kimmel Medical College vid Thomas Jefferson University i Philadelphia kommer att lansera tre studier av hur rymdresor påverkar aspekter av människokroppen – immunitet, mikrober i urinen, och stress — som en del av det första privata uppdraget till den internationella rymdstationen. Forskare tror att den unika miljön i rymden också kan kasta ljus över människors hälsa på jorden.

"Jag trodde aldrig att jag någonsin skulle göra ett projekt i rymden, sade Paul H. Chung, biträdande professor i urologi vid Sidney Kimmel Medical College, som är involverad i en av rymdstudierna. "De flesta människor vet inte ens logistiken för hur någon skulle göra ett projekt i rymden."

Det åtta dagar långa uppdraget är det första i sitt slag som godkänts av NASA. Arrangerad av Axiom Space, den 22 januari, 2022 kommer en SpaceX-raket att transportera fyra betalande passagerare till den internationella rymdstationen tillsammans med 44 vetenskapliga experiment beställda av Ramon Foundation och Israel Space Agency. Hittills en passagerare, den tidigare israeliska stridspiloten Eytan Stibbe, har anmält sig frivilligt att delta i studierna.

Dicker, professor och ordförande för strålningsonkologi vid Jefferson, sa immunsystemet i synnerhet tar stryk hos både astronauter och människor som genomgår cancerbehandling.

"Astronauter är inte lika immunsupprimerade som cancerpatienter, men tematiskt såg vi en koppling, " Sa Dicker. "Ingen har verkligen studerat immunförsvaret på ett heltäckande sätt med astronauter."

Astronauter som tidigare har återvänt från rymduppdrag har blivit lätta mål för virus som legat och vilande i deras kroppar i flera år, som herpesviruset som orsakar bältros. För att ta reda på hur rymden kan försvaga immunförsvaret, Dickers team kommer att samla in blod från de deltagande rymdresenärerna före och efter deras resa och mäta mer än 7, 000 proteiner. Tidigare studier har mätt förändringar i DNA, men att mäta proteiner – som är gjorda baserat på DNA och utför uppgifter i kroppen – kommer närmare det som betyder något, sa Dicker.

Han hoppas kunna se mönster i grupper av immunproteiner som stiger eller faller medan astronauterna är i rymden, som skulle kunna peka på sätt att förbättra immunförsvaret för både astronauter och jordbor.

För cancerpatienter, Dicker sa att detta kan belysa hur immunsystemet reagerar på stressorerna i behandlingen, som speglar en astronauts upplevelse i rymden:fysisk stress, känslomässig stress, gastrointestinala problem, störd sömn.

Chung räknar med utrymme för att hjälpa honom att studera mikrobiomet, de biljoner mikroskopiska organismer som lever inuti människokroppen. Det finns en myt att urin är steril, men som urolog, Chung vet bättre; den är faktiskt full av mikrober som bakterier och svampar. Mikrobiomet studeras bättre i matsmältningssystemet, där de mer vänliga varianterna av bakterier kan hjälpa matsmältningen medan andra kan orsaka obehag. Men urinmikrobiomet är grumligare, och forskare vet fortfarande inte hur det förändras, sa Chung.

"Att sätta någon i rymden och studera mikrobiomet är typ det mest extrema du kan göra när det gäller diet och gravitation, " sa Chung. "Om vi ​​kan se förändringar i mikrobiomet i rymden, då kommer det att hjälpa oss att bättre förstå hur förändringar i mikrobiomet kan inträffa på jorden."

Urin är inte heller något att skratta i rymden:att inte kunna urinera kräver ett räddningsuppdrag från NASA, och astronauter löper stor risk att utveckla njursten eller urinvägsinfektioner.

Astronauter kommer att använda en anordning som inte är rörig - liknande toaletten ombord på skytteln - för att samla upp och frysa urin. Tillbaka på jorden, forskare kommer att sekvensera det genetiska materialet i urinen för att ta reda på vilka typer av mikrober det innehåller.

Det är knepigare att samla mänskliga prover i yttre rymden än i Philadelphia. Dicker bestämde sig för att inte samla in blodprover medan astronauterna var i rymden på grund av risken att göra dem anemiska och vikten - och kostnaden - som utrustningen skulle lägga till den känsligt balanserade rymdfärjan.

I en tredje studie, Jefferson hjärnforskare kommer att fortsätta sin pågående undersökning av hur stressen från rymdresor påverkar sömn och hälsa.

Detta uppdrag är förhoppningsvis bara en startpunkt, Dicker sa, och kan hjälpa till att förbereda sig för framtida resor:rymdstationen är suborbital, vilket innebär att förhållandena inte kommer att vara lika extrema som vad astronauter kan stöta på när de reser till föreslagna destinationer som Mars.

"Detta är början på en färdplan, " sa Dicker. "Det är helt okänt."

©2021 The Philadelphia Inquirer, LLC.
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.