美喷气推进实验室探索用太空技术治疗乳腺癌

卡西尼土星探测器艺术效果图。该探测器是由美国宇航局喷气推进实验室开发的。科学家们正试图应用一些太空探索技术来解决地球上令人生畏的医学问题。资料来源:美国航天局

本报记者刘霞综合外国新闻

今天的观点

几十年来，美国宇航局喷气推进实验室(JPL)一直是空间探索领域的“深水炸弹”。他们已经向太阳系发送了各种各样的探测器，为人类理解宇宙甚至他们自己做出了巨大的贡献。

据《科学美国人》网站18日报道，JPL科学家目前正在探索另一个神秘领域:人类乳房。他们希望自己开发的空间探索技术能够应用于乳腺癌的分析和检测，为人类做出新的贡献。

行星探测技术也可以“接地”

JPL的主要目标是设计和建造一个机器人探测器，在火星上寻找水源，或者钻入木星的厚云层进行探索。然而，近年来，这里的顶尖科学家已经意识到，他们强大的探索技术也可能有助于解决地球上令人生畏的医学问题，如乳腺癌。

JPL大学的高级科学家利昂·阿尔卡莱说:“JPL有很多‘九天观星’技术。这些技术在医学和健康领域也非常有用。”阿尔卡莱参与了几项太空探索研究，现在是JPL战略规划办公室主任。

第一个医学突破来自乳腺癌

高级乳腺癌医生苏珊·勒弗特目前正试图了解乳腺导管中的微生物菌群。乳腺导管是皮肤下的一个导管，可以向乳头输送乳汁。因为几乎所有的乳腺癌都始于导管，所以勒弗特一直想“涂抹”导管，看看是否有一些病原体在诱发乳腺癌中发挥了重要作用。

然而，她在导管中发现了比预期更多的微生物，并在研究中遇到了困难。勒弗特解释说，用于清洁参与实验的志愿者皮肤的防腐剂被死微生物覆盖，这不会对志愿者造成任何危险，但使分析变得困难。勒弗特说:“很难知道哪些是重要的细菌，哪些只是干扰物和污染物。”

偶然。专攻行星保护的科学家巴拉圭人瓦萨帕扬在加州大学伯克利分校做博士后研究时，一直在研究母亲如何与婴儿分享微生物菌群。尽管许多生物学家一直认为乳房和导管是无菌环境，但瓦萨帕扬认为情况可能并非如此。

他说:“当我看到勒弗特的研究时，我发现它非常有趣。乳房中有许多微生物。我们开发了各种工具来分析微生物的浓度。这些工具非常敏感，因为它们必须确保美国宇航局的探测器在地球上携带尽可能少的细菌，以避免污染遥远的天体。这些工具可以帮助拉夫分析乳腺导管中的微生物。”

他们一起分析了23名健康女性和25名乳腺癌女性的乳腺导管液，并使用先进的测序技术确定了微生物种群。结果表明，乳腺导管液中确实存在不同的微生物菌群，两种女性乳腺导管液中的微生物群落有很大差异。

科学家估计，这可能意味着在健康女性体内发现的微生物可能是保护女性免受乳腺癌侵害的“保护者”。然而，也有可能放疗和化疗已经从乳腺癌患者中去除了这种微生物。

无论如何，这种差异导致了加州大学洛杉矶分校的勒弗特和德尔菲娜·李计划进行深入的后续研究。梅奥诊所的微生物菌群研究人员尼克·贾(Nick Chia)也指出，越来越多的证据表明，微生物菌群的变化确实在乳腺癌的发展和扩散中发挥了重要作用，微生物菌群的变化甚至可能成为一种新的治疗方法。

更多空间技术展示其技能

勒弗特的勒弗特基金会一直在尝试使用传统的三维医学超声来绘制母乳喂养的健康女性的乳腺导管图像，但很难做到。因此，现在是JPL“展示其才能”的时候了，因为JPL行星科学家的第二项任务是获取其他天体复杂地形的详细雷达图像。勒弗特决定利用JPL的研究来修改乳腺导管系统图谱。她希望新的图谱能让外科专家更准确地进行乳腺癌手术。

鉴于JPL科学家对医学领域的兴趣，阿尔卡莱成立了医学工程论坛，其主要目的是聚集愿意从事医学研究的科学家和工程师，并向他们提供少量种子资金。

该组织仍处于早期发展阶段，但JPL科学家已经开展了多项合作，包括与神经外科医生合作开发更智能的脊柱手术材料和更好的成像技术。阿尔卡莱说，JPL有“拍摄星系照片的超精细探测器”。这些探测器当然也可以绘制人脑地图，并用于癌症手术。”(北京，4月20日，《科技日报》)