Symulowana mikrograwitacja osłabia lekooporność komórek nowotworowych

Komentarz redakcji

Uczelnia upubliczniła informacje o wynikach prac laboratoryjnych oraz o stworzeniu platformy Lab-on-a-Chip w lipcu 2026 roku. Badania wskazują, że brak grawitacji zwiększa podatność komórek nowotworowych na chemioterapię. Wnioski te opierają się na publikacjach zespołu z lat 2019–2022.

Najważniejsze

  • Symulowana mikrograwitacja osłabia mechanizmy oporności wielolekowej (MDR) w komórkach raka żołądka i jajnika.
  • Wrocławscy naukowcy wykazali, że brak grawitacji deformuje cytoszkielet komórkowy, co uniemożliwia białkom wypompowywanie chemioterapeutyków.
  • W eksperymentach in vitro połączono mikrograwitację z doksorubicyną oraz cisplatyną, uzyskując silniejszy efekt terapeutyczny.
  • Wspólnie z partnerami opracowano autonomiczną, biozgodną platformę Lab-on-a-Chip (LabSat) do hodowli komórkowych w kosmosie.
  • Badania mają charakter podstawowy (in vitro) i wymagają dalszych testów na modelach żywych (in vivo) przed ewentualnym wdrożeniem medycznym.
·
2 min

Zespół naukowców z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu pod kierownictwem prof. Julity Kulbackiej wykazał w badaniach laboratoryjnych, że symulowana mikrograwitacja osłabia lekooporność komórek nowotworowych.

Zespół naukowców z Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu pod kierownictwem prof. Julity Kulbackiej wykazał w badaniach laboratoryjnych in vitro, że symulowana mikrograwitacja osłabia mechanizmy lekooporności komórek raka żołądka i jajnika. Uczelnia upubliczniła informacje o wynikach tych prac oraz o opracowaniu biozgodnej platformy Lab-on-a-Chip w lipcu 2026 roku.

Badacze połączyli działanie symulowanej mikrograwitacji z chemioterapeutykami. W przypadku raka żołądka zastosowali doksorubicynę, a w przypadku raka jajnika – cisplatynę. Eksperymenty wykazały spadek ekspresji genów odpowiedzialnych za oporność wielolekową, uszkodzenie DNA komórek nowotworowych oraz zahamowanie ich namnażania i ruchliwości. Do symulacji stanu nieważkości naukowcy użyli bioreaktorów oraz klinostatów 3D, które obracają próbki, aby uśrednić wektor grawitacji do zera. Prezentowane wnioski opierają się na badaniach opublikowanych w czasopismach naukowych w latach 2019–2022. Lipcowe doniesienia wiążą się z promocją regionalnej strategii kosmicznej, a nie z nowymi publikacjami.

Projekt LabSat i technologia Lab-on-a-Chip

Konsorcjum wrocławskich uczelni oraz Instytutu Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN opracowało szklaną platformę Lab-on-a-Chip do autonomicznej hodowli komórek w warunkach mikrograwitacji. W projektowaniu mikrolaboratorium kosmicznego o nazwie LabSat uczestniczy także prywatna firma SatRevolution. Prof. Julita Kulbacka, liderka zespołu badawczego, jest jednocześnie współautorką dokumentu „Strategia Kosmiczna Województwa Dolnośląskiego 2026–2035”.

Mechanizm działania mikrograwitacji

Wspomniana oporność wielolekowa odpowiada za ponad 90 proc. niepowodzeń w klasycznej chemioterapii pacjentów z przerzutami. Reakcja komórek na brak grawitacji wynika z mechanotransdukcji. Brak napięcia fizycznego deformuje szkielet komórkowy i błonę komórkową, co blokuje białka odpowiedzialne za wypompowywanie leków z wnętrza komórki. Podczas gdy agencje NASA i ESA prowadzą badania bezpośrednio na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, wrocławski zespół wykorzystuje tańsze, naziemne klinostaty.

Naukowcy planują weryfikację orbitalną technologii za pomocą satelitów typu CubeSat. Przedstawione wyniki dotyczą jednak wyłącznie uproszczonych modeli in vitro na szklanych płytkach i nie odzwierciedlają złożonego mikrośrodowiska guza w żywym organizmie. Do wdrożenia tej metody w lecznictwie konieczne jest przejście do fazy badań in vivo. Na Ziemi nie można bowiem wyłączyć grawitacji, a farmakologiczne niszczenie cytoszkieletu uszkadza zdrowe tkanki.

Porównanie efektów terapii skojarzonej w symulowanej mikrograwitacji

Rak żołądka + doksorubicyna
+Spadek ekspresji genów odpowiedzialnych za oporność wielolekową (MDR)
+Wzrost liczby uszkodzeń DNA w komórkach nowotworowych
+Przebudowa cytoszkieletu utrudniająca obronę komórki
Konieczność stosowania silnego leku o znanej toksyczności (doksorubicyna)
Rak jajnika + cisplatyna
+Zatrzymanie cyklu komórkowego i wzrost obumierania komórek rakowych
+Zablokowanie namnażania oraz ruchliwości komórek nowotworowych
+Wyraźny efekt synergistyczny leku i mikrograwitacji
Badania ograniczone do modeli komórkowych opornych na cisplatynę

Jak mikrograwitacja niszczy lekooporność nowotworów?

1. Brak grawitacji
Usunięcie naturalnego bodźca mechanicznego, jakim jest ziemskie przyciąganie.
2. Przebudowa cytoszkieletu
Brak napięcia fizycznego deformuje cytoszkielet i strukturę błony komórkowej.
3. Zablokowanie pomp MDR
Deformacja struktur lipidowych blokuje białka odpowiedzialne za usuwanie chemioterapeutyku.
4. Skuteczna chemioterapia
Lek (np. cisplatyna) kumuluje się w komórce, niszcząc jej DNA i hamując podziały.

Opracowanie na podstawie badań Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu

Słownik pojęć

Mikrograwitacja (symulowana)
Stan, w którym siły grawitacji są bardzo małe (bliskie zeru), symulowany na Ziemi za pomocą urządzeń rotacyjnych w celu eliminacji wektora przyciągania ziemskiego.
Mechanotransdukcja
Proces, w którym komórki przekształcają bodźce mechaniczne (np. siłę grawitacji, nacisk) na sygnały chemiczne i aktywność genów.
Klinostat 3D
Urządzenie laboratoryjne obracające próbkę wokół jednej lub kilku osi w celu uśrednienia wpływu grawitacji, co pozwala na badanie organizmów w stanie zbliżonym do nieważkości.
Oporność wielolekowa (MDR)
Zdolność komórek nowotworowych do uodparniania się na działanie wielu strukturalnie i funkcjonalnie różnych leków przeciwnowotworowych jednocześnie.
Lab-on-a-Chip
Zminiaturyzowane urządzenie laboratoryjne integrujące na jednej płytce (np. szklanej) kilka funkcji analitycznych i hodowlanych, umożliwiające autonomiczne prowadzenie eksperymentów.
Cytoszkielet
Dynamiczna sieć włókien białkowych w cytoplazmie komórki, odpowiedzialna za jej kształt, ruchliwość, podziały oraz transport wewnątrzkomórkowy.

Najczęstsze pytania

Czy pacjenci onkologiczni będą leczeni w kosmosie?
Nie. Celem badań nie jest wysyłanie chorych w kosmos, lecz wykorzystanie mikrograwitacji jako unikalnego narzędzia do poznania słabych punktów komórek rakowych. Zrozumienie zmian zachodzących w cytoszkielecie pod wpływem braku grawitacji może pomóc w opracowaniu nowych leków działających w podobny sposób na Ziemi.
Jak można badać mikrograwitację w ziemskim laboratorium?
Na Ziemi niemożliwe jest całkowite wyłączenie grawitacji, dlatego naukowcy stosują specjalne bioreaktory i klinostaty 3D. Urządzenia te nieustannie obracają hodowle komórkowe w różnych kierunkach, przez co komórki tracą punkt odniesienia, a wypadkowa siła grawitacji działająca na nie zostaje uśredniona do zera.
Czym charakteryzuje się platforma LabSat stworzona przez wrocławskich naukowców?
To mikrolaboratorium wielkości karty płatniczej, opracowane przez wrocławskie konsorcjum, które potrafi samodzielnie (bez udziału człowieka) utrzymywać przy życiu komórki, kontrolować temperaturę, dopływ gazów i wilgotność oraz monitorować stan hodowli. Urządzenie to jest kluczowe do przeprowadzania badań w kosmosie, np. na pokładzie mikrosatelitów CubeSat.
Dlaczego badania te są prowadzone in vitro, a nie bezpośrednio na pacjentach?
Ponieważ na Ziemi cytoszkielet pełni ważną rolę u wszystkich komórek. Próba zniszczenia go lekami w tradycyjnych warunkach uszkodziłaby także zdrowe tkanki pacjenta. W kosmosie (lub na klinostacie) deformacja cytoszkieletu zachodzi naturalnie i bez użycia toksycznej chemii, co pozwala badać sam mechanizm blokady białek oporności lekowej.

Pierwsi napisali na ten temat

Komentarze (0)

0/2000

Powiązane artykuły

Co dzieje się z jelitami w kosmosie? Zaskakujące wyniki badań astronautów

Naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze, Uniwersytetu w Houston oraz NASA przeanalizowali próbki krwi 52 astronautów z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Wykazali, że zmiany w mikroflorze jelitowej prowadzą do uwalniania do krwi substancji, które mogą negatywnie wpływać na zdrowie. Odkrycie to pomoże w opracowaniu nowych diet dla uczestników załogowych misji kosmicznych oraz pacjentów obłożnie chorych.

18 sierpnia 2026

Nowa nadzieja w walce z glejakiem. Myszy uruchamiały obronę w czaszce

Badanie opublikowane 19 sierpnia 2026 r. w „Nature” dotyczyło mechanizmu u myszy i miało charakter prekliniczny. Autorzy znaleźli także podobne komórki odpornościowe w ludzkim szpiku czaszki, ale nie potwierdzili takiego samego działania u ludzi.

26 sierpnia 2026

Czy leki przetrwają misję kosmiczną? Polacy badają próbki z orbity

Badacze pod kierownictwem dr. inż. Jakuba Włodarczyka analizują stabilność i odporność chemiczną materiałów pod kątem ich przydatności w przyszłych załogowych misjach kosmicznych. Testy obejmują czyste substancje lecznicze oraz matryce polimerowe przechowywane na orbicie w różnych temperaturach. Pierwsze wyniki analiz laboratoryjnych będą znane pod koniec września 2026 roku.

24 lipca 2026

Pierwsze zdjęcia rentgenowskie na orbicie. Przełom w medycynie kosmicznej

Eksperyment przeprowadzono wiosną 2025 roku w kapsule Dragon firmy SpaceX na orbicie polarnej. Uczestnicy misji, mimo braku wykształcenia medycznego, z powodzeniem użyli przenośnego, bezprzewodowego aparatu RTG. Uzyskane obrazy zyskały pełną wartość diagnostyczną, co potwierdziło czasopismo naukowe „Radiology”.

16 lipca 2026

Naukowcy z Oksfordu testują modele matematyczne do optymalizacji terapii nowotworowych

Badania dotyczą modeli matematycznych opisujących procesy angiogenezy, dostarczania tlenu oraz wzrostu komórek nowotworowych. Rozwiązanie to ma zapobiegać lekooporności guzów w ramach terapii adaptacyjnej. Narzędzia te pozwalają na przeprowadzenie symulacji komputerowych przed etapem testów klinicznych.

26 sierpnia 2026

Platynowe nanocząsteczki niszczą komórki glejaka. 100 procent przeżywalności w badaniach na myszach

Zespół prof. Bingyanga Shi stworzył nanocząsteczki platynowe wspomagające obrazowanie i fototerapię glejaka wielopostaciowego. W badaniach na myszach technologia doprowadziła do 100-procentowej przeżywalności w 60-dniowym okresie obserwacji. Wyniki opublikowało czasopismo „Science Translational Medicine”.

3 września 2026

StartSzukaj