Câncer, AVC e perda óssea estão entre as doenças e condições estudadas em microgravidade

JACKSONVILLE, Flórida — O trabalho do médico e pesquisador da Mayo Clinic, Dr. Abba Zubair, combina duas paixões — medicina e espaço — em benefício dos astronautas e da população da Terra. Sua pesquisa no espaço está gerando descobertas em câncer, AVC, perda óssea, entre outras doenças. Neste comunicado, o Dr. Zubair responde a cinco perguntas sobre seus estudos em microgravidade.

O que você espera alcançar com sua pesquisa?

"O objetivo é aproveitar a singularidade do ambiente espacial para o bem da humanidade, seja na Terra ou no espaço", diz o Dr. Zubair. "Queríamos aproveitar o ambiente da Estação Espacial Internacional para estudar como ele afeta a fisiologia humana."

A ausência de gravidade e os impactos da radiação e do vácuo são três aspectos fundamentais da singularidade do espaço, acrescenta o Dr. Zubair, que enviou três projetos de pesquisa para a Estação Espacial Internacional desde 2017, com outros ainda por vir.

Como especialista em bioterapêutica regenerativa, o trabalho do Dr. Zubair concentra-se, em parte, em células-tronco adultas — conhecidas como células-tronco mesenquimais — e seu uso em futuros tratamentos para AVC. Ele observou que utiliza células-tronco na medicina regenerativa e no apoio ao programa de transplante de medula óssea da Mayo Clinic.

"Também sei como é desafiador cultivá-las em laboratório. Um dos primeiros fundamentos é ver como a ausência de gravidade influencia a forma como as células-tronco se dividem e a taxa de crescimento", explica o Dr. Zubair. "Queríamos ver se as células cultivadas no espaço são melhores ou crescem mais rápidas do que as células cultivadas em laboratório. Quando fizemos nosso primeiro voo espacial, tivemos uma descoberta realmente interessante, porque percebemos que a ausência de gravidade afeta as células-tronco, mas isso depende do tipo de célula-tronco."

Isso levou o Dr. Zubair a outro projeto na ISS: estudar como as células-tronco mesenquimais, precursoras das células formadoras de osso, desempenham um papel na formação óssea ou na osteoporose, perda óssea. Ele observa que os astronautas tendem a perder densidade óssea apesar de exercícios rigorosos.

Como sua pesquisa pode beneficiar pessoas com câncer?

O Dr. Zubair também está estudando como as células-tronco da leucemia, as células que formam a semente desse tipo de câncer no sangue, respondem ao ambiente espacial.

"Também estamos trabalhando para entender o impacto da radiação espacial, sob a perspectiva de como podemos mitigar o efeito da radiação e prevenir o câncer", diz o Dr. Zubair. "A longo prazo, realmente queremos proteger os astronautas, especialmente durante viagens espaciais de longa duração, como para Marte, onde eles estariam no espaço profundo e longe de qualquer proteção de campo magnético que recebemos da Terra."

A pesquisa também pode beneficiar as pessoas na Terra, revelando como proteger as células-tronco ou células em geral quando há exposição à radiação, como em acidentes nucleares, acrescenta.

A pesquisa espacial do Dr. Zubair também pode ter implicações para o tratamento com CAR-T, transplantes de medula óssea ou outras terapias para pacientes com câncer.

"Se pudermos entender como as células-tronco no espaço, especialmente as células-tronco hematopoiéticas (células que vivem na medula óssea e produzem células que funcionam no sangue), se expandem e se diferenciam para produzir células imunes como células T e micrófagos, aprenderemos como produzi-las de forma mais eficiente", afirma o Dr. Zubair.

Você observou que é possível imaginar que em algum momento as pessoas poderiam ir ao espaço para receber certos tratamentos médicos. Como isso funcionaria? Seria possível simular a microgravidade para esses tratamentos na Terra?

Se as células proliferarem mais no espaço, por exemplo, se as células cancerosas entrarem no que é chamado de ciclo celular e se multiplicarem de forma anormal quando proliferam, a quimioterapia será mais eficaz, afirma o Dr. Zubair.

"Se for esse o caso, essa ausência de gravidade pode induzir células leucêmicas ou outras células cancerosas a entrarem no ciclo celular, o que as torna suscetíveis à quimioterapia", explica ele. "Então, em vez de administrar a quimioterapia na Terra, você poderia ir para o espaço, onde a ausência de gravidade torna as células cancerígenas mais vulneráveis ​​à quimioterapia. Esse seria mais um motivo para ir ao espaço. Isso é definitivamente algo que eu adoraria explorar."

Seria difícil criar um ambiente de microgravidade comparável na Terra, mas tecnicamente, isso poderia ser feito, acrescenta o Dr. Zubair.

"A microgravidade na Terra é basicamente como entrar em uma piscina, um estado de flutuação em que você fica meio que em suspensão; a gravidade é anulada pelo efeito da água", diz ele. "Agora, obviamente, não seria agradável ficar na água por um bom tempo. No laboratório, usamos um simulador de microgravidade onde as células ficam suspensas. Seria interessante se pudéssemos fazer o mesmo com um ser humano."

O que o atraiu para a pesquisa espacial?

O Dr. Zubair cresceu em Kano, Nigéria, e se lembra de observar o céu noturno quando criança.

"Desde que me lembro, sempre fui fascinado pelo que existe no espaço. Observar a lua e todas as estrelas, isso realmente acendeu minha paixão pelo espaço e pela exploração espacial", diz o Dr. Zubair.

O primeiro sonho do Dr. Zubair era se tornar astronauta, mas um orientador no ensino médio o aconselhou a buscar uma carreira mais prática, e ele seguiu a medicina.

O que vem a seguir?

Um dos próximos projetos do Dr. Zubair para a Estação Espacial Internacional, ainda sem previsão de lançamento, examinará se as células do sangue do cordão umbilical, ricas em células-tronco e com potencial valor terapêutico, podem ser expandidas. Outro estudo explorará diferentes tipos de células que participam da formação óssea e se o problema da perda óssea no espaço pode ser aliviado com o uso de um composto especial.

"Se funcionar, certamente veremos como podemos tratar pacientes com osteoporose, particularmente mulheres, pacientes com câncer ou pessoas que ficam acamadas por muito tempo e não suportam peso, o que afeta seus ossos", diz o Dr. Zubair.

O Dr. Zubair observa que todos os seus experimentos espaciais são realizados em paralelo na Terra com células idênticas para comparar os dois resultados e validar as descobertas do espaço.

"Eu realmente acredito que há muita coisa por aí esperando que a gente explore e use", diz ele. "E é por isso que eu faço o que faço."

O Dr. Zubair foi homenageado pela NASA com a Medalha de Conquista Científica Excepcional por demonstrar que células-tronco mesenquimais derivadas de humanos, cultivadas a bordo da Estação Espacial Internacional, poderiam ser usadas para potenciais aplicações clínicas.

JORNALISTAS: O vídeo está disponível para download na Mayo Clinic News Network.

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