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無重力でがん細胞を無力化できる......? 国際宇宙ステーションで実験へ

2019年12月6日(金)18時30分
松岡由希子

重力をなくしたら、がん細胞に何が起こるのか...... ISS-NASA

<国際宇宙ステーションで「無重力によってがん細胞を無力化するかどうか」を検証するミッションが行われることとなった......>

宇宙飛行には、様々な健康リスクが伴う。2015年に340日間にわたって国際宇宙ステーション(ISS)に滞在した宇宙飛行士のスコット・ケリー氏は、地球帰還後の検査で、遺伝子発現や認知機能、腸内細菌叢などに宇宙飛行特有の変化が確認された

●参考記事
宇宙滞在で遺伝子や腸内細菌叢が変化していた──双子の宇宙飛行士の比較研究

その一方で、宇宙空間は、医学や医療の進歩に寄与する可能性も秘めている。

「無重力によってがん細胞を無力化するかどうか」を検証

いよいよ2020年、国際宇宙ステーションにおいて、豪シドニー工科大学のジョシュア・チョウ博士を中心とする研究チームにより「無重力によってがん細胞を無力化するかどうか」を検証するミッションが行われることとなった。

がんは、遺伝子変異によって、無限に分裂と増殖を繰り返し、他の組織に浸潤したり、血管やリンパ管を通って転移したりする。一連のメカニズムについては完全に解明されていないものの、がん細胞が機械的な力によって互いに感知し合い、一緒になって固形腫瘍を形成しながら、体に侵入するようシグナルを発するポイントまで成長し続けることはわかっている。また、がん細胞が周囲を感知する際に用いる機械的な力は、重力がある環境でのみ存在する。

研究チームでは、「重力をなくしたら、がん細胞で何が起こるのか」をシミュレーションするため、内部に小型遠心分離機をつけたティッシュ箱サイズの微小重力デバイスを制作した。遠心分離機の中にがん細胞を置き、回転させることで、微小重力の感覚を体験させるというわけだ。

このデバイスを使って、卵巣がん、乳がん、鼻腔がん、肺がんの4種類のがん細胞を微小重力環境においたところ、8割から9割のがん細胞が無力化した。なお、これらのがんは、無力化させづらい種類のがんとして知られている。

また、このシミュレーション結果は、薬剤を一切使わずにがん細胞を無力化させた点でも画期的だ。重力を変化させるだけで、がん細胞の周囲を感知する能力に影響を与えることができた。

微小重力環境を活用した新たな治療法を開発につながる

そしていよいよ、研究チームは、国際宇宙ステーションでの研究ミッションに着手する。チョウ博士らは、2020年初めに、米国のスペースXに出向いて、サンプルのがん細胞を実験モジュールに積み込む。

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実験モジュールに積み込む Photo by Sissy Reyes

実験は打ち上げ後7日間行われ、研究チームは、実験期間中、打ち上げ場所に駐在して、データを観測し、細胞の画像を撮影する。サンプルの細胞は、実験期間終了後、自動的に冷凍保存され、21日後にはシャトルを通じて地球へ帰還する予定となっている。研究チームは、帰還後のがん細胞を分析し、遺伝子変化などについて調べる方針だ。

国際宇宙ステーションでの実験でも、シミュレーションと同様の結果が得られれば、微小重力環境を活用した新たな治療法を開発につながるとして、研究チームでは大いに期待を寄せている。

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