Astronautenübungsprogramme könnten Krebspatienten helfen

Die Belastungen und Herausforderungen der Raumfahrt sind laut Forschern den Experimenten von Patienten mit körperlichem Stresskrebs während der Chemotherapie und anderer Behandlungen bemerkenswert ähnlich.

So kann Krebspatienten geholfen werden

Aus diesem Grund schlagen die Forscher vor, dass das Gegenmaßnahmenprogramm, das Astronauten vor, während und nach der Raumfahrt anwenden, um ihre Gesundheit zu erhalten, für Krebspatienten entwickelt und angewendet werden könnte, um ihnen zu helfen, sich nach der Behandlung zu erholen.

Die Details wurden in einem Kommentar veröffentlicht, den Forscher vom Memorial Sloan Kettering Cancer Center und der NASA am Donnerstag in der Zeitschrift Cell verfasst haben. Die Arbeit wurde vom National Cancer Institute unterstützt.

Überraschende Ähnlichkeit

„Es war überraschend, als wir die Ähnlichkeiten zwischen Astronauten während der Raumfahrt und Krebspatienten während der Behandlung untersuchten. Beide haben eine Abnahme der Muskelmasse sowie eine Demineralisierung der Knochen und Veränderungen der Herzfunktion“, sagte Jessica Scott, leitende Autorin und Forscherin für Bewegungsphysiologie im Exercise Oncology Service des Memorial Sloan Kettering Cancer Centers. „Astronauten bekommen möglicherweise so etwas wie Raumnebel, bei dem sie Probleme mit der Fokussierung haben oder ein wenig vergessen werden. Das ähnelt dem, was manche Krebspatienten erleben, das sogenannte Chemo-Gehirn.“

Aber Astronauten und Krebspatienten werden auf völlig unterschiedliche Weise beraten, trotz der ähnlichen Probleme, mit denen sie konfrontiert sind. Die Autoren des Kommentars untersuchten das von der NASA erstellte Programm für Gegenmaßnahmen, um herauszufinden, wie es bei Krebspatienten angewendet werden könnte.

Seit 58 Jahren schickt die NASA Menschen in den Weltraum, mit Flügen von 15 Minuten im Jahr 1961 bis fast einem Jahr auf der Internationalen Raumstation für aktuelle Astronauten.

Die Suche nach Gegenmaßnahmen, um den Menschen zu helfen, im Weltall stabil und gesund zu bleiben, begann früh. Sie wussten nicht, welche Auswirkungen die Schwerelosigkeit auf den Körper oder bestimmte Organe haben könnte. Und sie befassten sich hauptsächlich mit Herzverletzungen, so dass laut Kommentar mehrere Bewertungen verwendet wurden, um diese Aktivität vor, während und nach dem Flug zu überwachen.

Die Bedenken der NASA waren berechtigt. Apollo-Astronaut James Irwin hatte eine unentdeckte koronare Herzkrankheit und 21 Monate nach seiner Rückkehr auf die Erde einen akuten Myokardinfarkt.

Ursprünglich mussten die 1959 angekündigten Project Mercury-Astronauten jeden Tag einen Monat lang laufen, bevor sie in den Weltraum flogen. Zwillingsastronauten trainierten vor ihren Missionen und auch während der Raumfahrt mit Bungee-Schnüren. Als die Weltraummissionen 2001 begannen, ließ die NASA Astronauten auf ihren 91- bis 215-tägigen Missionen eine Kombination aus Aerobic und Krafttraining durchführen.

Jetzt, in den Monaten vor ihrem Start, arbeiten Astronauten mit Spezialisten zusammen, um ein Kraft-, Konditions- und Reha-Programm zu erstellen, um eine Basislinie vor dem Flug zu erstellen. Sie setzen das Programm mit Geräten auf der Station fort. Bei ihrer Rückkehr werden die Astronauten während des Trainings überwacht, um sicherzustellen, dass ihre Fitness wieder das vor dem Raumflug festgelegte Basisniveau erreicht.

Nach mehr als 50 Jahren menschlicher Raumfahrt kennen die Forscher einige der Risiken für den menschlichen Körper, die sich aus der Schwerelosigkeit ergeben. Astronauten müssen mit Stress, Lärm, Isolation, gestörtem zirkadianen Rhythmus, Strahlenexposition und einer Verschiebung der Flüssigkeit in Fahrtrichtung fertig werden, wenn sie nicht auf festem Boden stehen, sondern schweben.

Verluste von Muskel- und Knochenatrophie

Mit der Zeit können Astronauten, die sechs Monate oder länger auf der Station bleiben, die Schwächung und den Verlust von Knochen- und Muskelatrophie bemerken. Astronauten leiden auch unter Blutvolumenverlust, geschwächtem Immunsystem und kardiovaskulärer Dekonditionierung, da das Schwimmen wenig Kraft kostet und das Herz nicht so hart arbeiten muss, um Blut zu pumpen, wie das Human Research Program der NASA zeigt.

Die Gegenmaßnahmen wurden entwickelt, um diese Risiken zu mindern. Die Autoren des Kommentars weisen jedoch darauf hin, dass „Krebs die einzige größere chronische Erkrankung ist, bei der ein vergleichbares Gegenmaßnahmenprogramm kein Aspekt des Standardmanagements ist.“
Im Gegensatz zu Astronauten, die aufgefordert werden, ihre kardiorespiratorische Fitness zu trainieren und zu überwachen, werden Krebspatienten anders beraten.

„Das ist völlig anders als auf der Erde, wo Krebspatienten geraten werden kann, sich zur Vorbereitung und während der Behandlung auszuruhen und von ihren Ärzten die Erlaubnis zur Ausübung zu verlangen“, sagte Scott.
Während die NASA in den 1960er Jahren studierte, wie man Astronauten gesund und sicher hält, bemühten sich die Ärzte, neue Krebstherapien zu entwickeln, schrieben die Autoren. Nur 50% der Krebspatienten überlebten fünf Jahre nach Diagnosestellung. Ärzte versuchten, Tumore in den Griff zu bekommen, indem sie ihre Größe und Ausbreitung reduzierten.

Derzeit überleben 90% der Patienten Krebs im Frühstadium, doch es gibt derzeit keine Untersuchungen zu Gegenmaßnahmen, um den Stress und die Toxizität ihres Körpers während der Behandlung zu bekämpfen.
Gegenwärtig liegt die Kontrolle der Toxizität bei Arzneimitteln, die auf die Funktion einzelner Organe abzielen. Dies hilft den Patienten nicht, sich vor der Diagnose wieder auf ihr normales Niveau zu erholen.

Wie kann es weitergehen?

„Deshalb ist es sehr aktuell, dass wir darüber nachdenken, wie wir die Taktik der NASA nutzen können, um einige dieser langfristigen Nebenwirkungen von Krebsbehandlungen zu bewältigen“, sagte Scott. „Viele Patienten sterben nicht an ihrem Krebs, aber jetzt laufen sie Gefahr, an diesen Nebenwirkungen zu sterben. Die Verwendung des NASA-Trainingsplans könnte dabei helfen.“

Die Forscher schlagen vor, dass sogar das Laufen auf einem Laufband Krebspatienten helfen könnte, sowie Tests, um ihre Eignung im Laufe der Zeit zu überwachen, um ein Basisniveau zu entwickeln und das Risiko von Herzproblemen zu verringern, die als Nebenwirkungen der Behandlung auftreten können. Scotts Team von Sloan Kettering untersucht derzeit, wie körperliche Betätigung diese Nebenwirkungen der Behandlung ausgleichen kann.

Sie haben den Patienten zu Hause Laufbänder und Videoanrufe zur Verfügung gestellt, damit sie vor, während und nach der Behandlung trainieren können.

In dem Kommentar schlagen die Forscher randomisierte „Proof-of-Concept“ -Studien vor, um zu testen, ob ein Gegenmaßnahmenprogramm auf individualisierte Weise funktionieren würde, beginnend mit der Diagnose der Patienten, und um die Patienten während des gesamten Prozesses zu begleiten, mit dem Ziel, ihnen dabei zu helfen, so viel wie möglich zu erhalten Grundlinie wie möglich. Mit tragbaren Geräten wie Smartwatches können Patienten Rechenschaft ablegen und sich in der Privatsphäre ihres eigenen Zuhauses aufhalten.

Große Chance ein Forschungsprogramm zu entwickeln

„Es besteht eine enorme Chance, aus 60 Jahren Weltraummedizin ein Forschungsprogramm zu entwickeln, das die Vorbereitung, Verträglichkeit und Genesung einer Krebsdiagnose und -behandlung optimiert“, schrieben die Autoren.

Die Forscher sagten, dass das Gegenmaßnahmenprogramm kosteneffizient sein und die gewünschten Ergebnisse und Vorteile bieten muss, damit es realisierbar ist. Aber wenn es funktioniert, könnte es „die Landschaft der Krebsbehandlung und -behandlung verändern“.

„Wir müssen wirklich viel mehr recherchieren und viel mehr arbeiten“, sagte Scott. „Aber es ist sehr vielversprechend, dass dieses NASA-Übungsmodell angewendet werden könnte, um den ungefähr 1 Million Menschen, bei denen in diesem Jahr in den USA Krebs diagnostiziert wird, sowie den über 15 Millionen Krebsüberlebenden in den USA zu helfen.“