从 Ax-1 到 Ax-2:发现癌症干细胞的“加速模式”
在 2022 年的第一次私人宇航员任务(Ax-1)中,研究人员把癌症干细胞送上了国际空间站,并发现一个令人警觉的现象:
在低地球轨道上,癌症干细胞更容易再生,并且对现有的标准治疗(如化疗、放疗)更有抵抗力。
这意味着,在太空中,癌细胞似乎获得了更强的“生命力”和“免疫逃避能力”,这正是导致癌症难以治愈的核心原因之一。
Ax-2:在太空测试抗癌新药
为了进一步理解并对抗这种“加速的恶性演化”,Ax-2 任务带去了更复杂的实验设计:
肿瘤类器官模型
包括乳腺癌、结直肠癌和白血病的“类器官”——用病人细胞培养成的微型三维肿瘤模型,可以在实验室模拟真实癌组织的生长和反应。
两种抑制药物的测试
Fedratinib与 Rebecsinib,它们都能抑制一种叫 ADAR1的酶。
ADAR1 是一种 RNA 编辑酶,在癌症中常常被“劫持”,帮助癌细胞逃避免疫系统的攻击,并增强其生存能力。
目标
观察在微重力条件下,这两种药物能否逆转肿瘤类器官的“恶性再生”状态,从而为阻止癌症进展提供新思路。
关键科学机制:DNA 与 RNA 编辑酶
在此前的太空实验中,科学家们发现,微重力环境会让一些与癌症相关的酶活性显著升高,其中包括:
APOBEC3C:一种 DNA 编辑酶,可改变基因序列,促进基因突变。
ADAR1:一种 RNA 编辑酶,能改变基因表达方式,让癌细胞“伪装”自己,逃过免疫系统监视。
这些酶的异常活化,被认为与癌症进展、免疫功能障碍及癌前病变的形成密切相关。通过在太空研究这些分子变化,科学家希望找到更早、更有效的干预时机。
宇航员的长期追踪研究
除了肿瘤模型,Ax-2 任务还开展了一项纵向研究—— 跟踪宇航员干细胞健康状况:
采样时间:飞行前、飞行中、飞行后,以及任务结束后长达 5 年的年度随访。
检测内容:血液干细胞活性、免疫功能、APOBEC3C 和 ADAR1 等酶的活性水平。
意义:如果能明确这些分子在太空中何时被激活,就可能在地球上找到预防癌症和免疫衰退的新方法。
与传统的 NASA 政府航天任务相比,Axiom Space 提供的私人任务有几个优势:
更灵活的实验安排:商业任务可以根据科研需求定制任务计划。
降低进入门槛:更多科研机构可以有机会将实验送上国际空间站。
未来商业空间站布局:Axiom 正在建设世界首个商业空间站,未来可持续支持这类医学实验。
正如 Axiom Space 的高管 Christian Maender 所说:
“我们的目标是通过商业空间站,不仅推动太空探索,还要改善地球上的生命质量。”
这些研究的意义,远远超出了航天医学的范畴:
癌症研究:帮助揭示癌症干细胞的耐药机制,为新药物研发提供线索。
免疫学:理解免疫功能在极端环境下的变化,或可应用于免疫衰老和免疫相关疾病。
精准医学:为高风险人群(如长期免疫抑制患者)制定个性化预防方案。
衰老研究:微重力下的加速衰老效应,可用于模拟和研究地球上的自然衰老过程。
桑福德干细胞研究所计划在未来几年持续利用太空平台开展干细胞与药物发现的研究。他们设想,未来在商业空间站中,可以长期培育类器官、模拟人体器官反应,并在短时间内获得相当于地面多年才会出现的数据。
正如项目负责人 Catriona Jamieson 教授所说:
“太空是一个独特的压力环境,让我们能够在压缩的时间内看到癌症演化的全过程,这将加速癌症抑制策略的开发。”
这意味着,也许在不远的将来,一些为太空任务开发的抗癌药物,会直接应用到地球上的患者身上;而航天员健康保护策略,也会反过来造福地球人类。
总结
Ax-2 任务不仅是一次科学探索,更是一次 跨越地球与太空的医学实验:
证明了太空环境是研究癌症演化和耐药性的理想场所
让抗癌药物在真实微重力条件下接受考验
将宇航员健康监测与癌症早期预防研究结合起来
这或许只是“太空驱动医学”时代的开始——未来,我们可能会在太空中寻找对付地球上最顽固疾病的新答案。
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