A falta de peso pode impedir o câncer de crescer? Um dos nove projetos de pesquisa que receberam luz verde para a nova Estação Espacial da China programada para 2022 foi projetado para responder a esta pergunta exata.

As condições laboratoriais exclusivas oferecidas pela Estação Espacial Internacional e pela Estação Espacial China (CSS) a ser lançada permitem pesquisas sobre tudo, desde diagnósticos de ultrassom em microgravidade a estudos de crescimento de cristais.

Agora, quando a Estação Espacial China estiver pronta para iniciar projetos de pesquisa por volta de 2022, incluirá um projeto incomum de pesquisa do câncer chamado "Tumores no espaço, "liderado por um pesquisador canadense baseado na Noruega. O projeto examinará os papéis da microgravidade e da radiação cósmica no crescimento e desenvolvimento de tumores.

O projeto não é apenas um dos nove selecionados pelo Escritório das Nações Unidas para Assuntos Espaciais (UNOOSA) e pela Agência Espacial Tripulada da China (CMSA) em seu programa para fornecer a cientistas de todo o mundo a oportunidade de voar em experimentos no CSS, é o único entre os 9 selecionados que é chefiado por uma mulher.

"O plano é enviar organóides de células-tronco tridimensionais de tecidos saudáveis ​​e cancerosos da mesma pessoa para o espaço. Aqui, estudaremos mutações e veremos como o DNA da célula é afetado pela ausência de peso e pela radiação cósmica, "diz Tricia L. Larose, Pesquisador Principal do projeto Tumores no Espaço na Faculdade de Medicina e Ciências da Saúde da Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia (NTNU).

"No UNOOSA, estamos orgulhosos de que nossa parceria com a Agência Espacial Tripulada da China tornará possível que um experimento tão interessante seja conduzido a bordo do CSS, "disse Simonetta Di Pippo, Diretor do UNOOSA. "O espaço está constantemente abrindo novas fronteiras para a humanidade avançar, como demonstrado por este projeto, que visa encontrar novas maneiras de reduzir tumores, um dos principais assassinos do nosso tempo. "

Tumores sem peso

O experimento contará com tumores cancerosos tridimensionais, chamados organoides. Esses organóides são cultivados a partir de células-tronco humanas adultas, que são um tipo de célula que pode se dividir indefinidamente e criar diferentes tipos de células ao fazê-lo. Os pesquisadores aperfeiçoaram sua capacidade de desenvolver organóides, de modo que eles realmente formem estruturas minúsculas que imitam órgãos diferentes.

Pesquisas anteriores de câncer que foram conduzidas no espaço usaram células 2-D mais simples, que fornecem aos pesquisadores apenas informações limitadas. Os organóides 3-D que serão usados ​​no projeto fornecem melhores informações, porque estão mais próximos de sua forma natural e têm características dos órgãos que foram criados para imitar.

A hipótese de Larose é que o crescimento organoide do câncer diminuirá ou parará quando eles não forem afetados pela gravidade da Terra. Pesquisas anteriores com células bidimensionais mostraram que a ausência de peso tem influência na expressão gênica ligada ao desenvolvimento do tumor.

Identificação de ruído de células cancerosas

As mutações nas células cancerosas deixam uma espécie de impressão digital no DNA das células, chamada assinatura mutacional; cada tipo de câncer tem o seu.

"Quando olhamos para assinaturas mutacionais em células cancerosas, há muito "ruído". O ruído é algo sobre o qual simplesmente não sabemos muito, "diz Larose." Parte do meu processo experimental é identificar novas causas desse ruído, e um pouco disso pode ser a gravidade "

Sua teoria é que parte do "ruído" desconhecido nas células cancerosas ocorre como resultado da gravidade. Uma vez que tanto as células saudáveis ​​quanto as células com câncer são afetadas pela gravidade, os pesquisadores devem ser capazes de detectar isso nas impressões digitais de todas as nossas células.

"Estou procurando a impressão digital molecular da força gravitacional, " ela disse, em parte porque pode ajudar a explicar o significado de parte do ruído nas células cancerosas.

Larose diz que a assinatura mutacional da gravidade nunca foi estudada ou mesmo proposta como um conceito.

Embora não haja gravidade no espaço, existe radiação cósmica. O experimento também testará como a radiação cósmica afeta o DNA dos organoides saudáveis ​​e se isso leva a mutações e câncer.

As várias causas do câncer, como fumar, Radiação UV e radiação ionizante, também deixam assinaturas mutacionais. A identificação de assinaturas mutacionais de exposições causadoras de câncer pode ser usada para a previsão de risco, e para entender melhor a etiologia do câncer, eventualmente levando a melhores diagnósticos e terapêuticas.

"Minha pesquisa terrestre com radiação ionizante também nos ajudará a entender os efeitos colaterais da radioterapia para pacientes com câncer na Terra, " ela disse.

Avaliando o risco de câncer para astronautas

Os estudos de Larose sobre a radiação cósmica também ajudarão a compreender o risco de câncer para astronautas em missões de longa duração na estação espacial, ou viagens mais longas, como para Marte.

"O maior desafio com voos espaciais humanos e exploração para missões de longa duração a Marte e além, é o risco de câncer para a tripulação devido à exposição à radiação cósmica. Ao identificar a assinatura mutacional da radiação cósmica e compará-la com a assinatura conhecida da radiação ionizante, podemos ser mais capazes de prever o risco e proteger a tripulação em uma missão espacial de longa duração ", diz Larose.

Marianne K. Vinje Tantillo, chefe do voo espacial humano e exploração da Agência Espacial Norueguesa, diz que a proposta de Larose aborda questões que precisam ser respondidas.

"Se você for para o espaço, você precisa resolver problemas de radiação, e este é um passo para fazer isso, "ela disse." Seja orbitando ao redor da lua, ou viajando para Marte, você precisa saber sobre radiação se quiser sobreviver com saúde durante a viagem.

Tantillo disse que a pesquisa de Larose também pode ser um ponto focal para a construção de redes norueguesas de pesquisa espacial, bem como plantar as sementes para o crescimento de novas indústrias.

"A longo prazo, esta poderia ser uma nova área onde a Noruega poderia desenvolver a tecnologia, "disse ela." Pense em monitoramento de radiação, ou outros tipos de tecnologia de sensor que podem ser usados ​​para descobrir a exposição, ou tecnologia para proteger os astronautas da radiação. "

Procurando por diferenças de gravidade e radiação cósmica

No experimento na estação espacial, um conjunto de organóides será exposto à radiação cósmica e à ausência de peso.

Outro conjunto de organóides será colocado em uma centrífuga para submetê-los à gravidade semelhante à que experimentam na Terra, o que significa que eles estão apenas expostos à radiação cósmica.

Um terceiro conjunto de células só ficará exposto à ausência de peso porque será colocado em uma caixa que os protege da radiação cósmica.

"Se pudermos identificar quanto do 'ruído' desconhecido é devido à gravidade, também será mais fácil identificar o resto dos fatores desconhecidos. Talvez possamos dar um passo mais perto de compreender o câncer e encontrar novas maneiras de lutar contra a doença, " ela diz.

Larose empreenderá vários anos de pesquisa preparatória na Terra antes que o experimento do tumor seja lançado com a estação espacial.

Esses resultados funcionarão como pontos de referência e controles, mas também têm valor intrínseco. O resultado desta pesquisa será importante para os pacientes com câncer, e principalmente em relação aos efeitos colaterais associados à radiação.

Apenas investigadora principal

O Escritório das Nações Unidas para Assuntos do Espaço Exterior e a Agência Espacial Tripulada da China selecionaram apenas nove projetos de 42 candidatos de 27 países diferentes. Como um dos nove projetos selecionados, Tumores no espaço, liderado por Larose, é o único projeto com uma investigadora principal.

"Estamos orgulhosos de apoiar uma cientista para liderar este projeto, como nosso escritório também se concentra em aumentar a participação das mulheres no setor espacial e nos setores STEM de forma mais ampla, "Disse o Diretor Di Pippo do UNOOSA.