En celles rumeventyr

Professor Daniela Grimm sender årligt celler og personale ud i vægtløsheden som deltagere på parabolflyvninger. Cellerne dør i videnskabens navn, mens personalet får deres livs rus.

30.10.2012 | Gunver Lystbæk Vestergård, Experimentarium

I den ombyggede Airbusmaskine er Xiao Ma og de øvrige deltagere i parabolflyvningen 31 gange vægtløse i 22 sekunder. Fotos: privat

Xiao Ma føler det som om, han skal eksplodere. Trykket presser alt blodet fra hovedet ned mod fødderne, da den ombyggede Airbusmaskine stiger 900 meter i en 45 graders vinkel. Om lidt vil det tilte forover og følge en kasteparabel, som var det en sparket fodbold.
Manøvren kaldes en parabol og giver 22 sekunders vægtløshed, mens den gentages 31 gange under hver flyvning. Dyrebare sekunder, som rumforskere og astronauter udnytter til eksperimenter.
Injection! lyder det over højtaleren, og tyngdekraften slipper sit tag i Xiao Mas krop.  
Han er ph.d.-studerende på forskningsholdet hos tyske Daniela Grimm, der er professor i rummedicin ved Aarhus Universitet og en af de heldige, der i september assisterede professorens forsøg om bord på det franske fly A300 ZERO-G, der lettede fra Bordeaux lufthavn.
– Op til take-off var jeg var mere nervøs, end jeg nogensinde har været. Under de første paraboler havde jeg også svært ved at slappe af og prøvede hele tiden at gribe ud efter noget for at genvinde balancen. Men efterhånden turde jeg mere og mere, fortæller Xiao Ma.
Ved siden af ham i kabinen står et varmeskab boltet fast til bunden og fyldt med kræftceller fra en skjoldbruskkirtel. Efter den første parabol skubber han og kollegaen Jirka Grosse et stempel ind, der er forbundet med kanyler fyldt med en kemisk fikseringsvæske. Det slår cellerne ihjel, men fryser dem fast, så de intakte kan studeres i laboratoriet.

Kræftceller tåler ikke rumrejser

Daniela Grimm forsker i, hvorfor det mindste liv på Jorden, cellerne, skejer ud i vægtløshed.
Astronauter mærker det tydeligt efter længere rumrejser. Muskler og knogler svinder ind, hjertet bliver svagere sammen med immunsystemet, og øjnene, balancen og kognitionen svækkes. Noget fundamentalt er på spil på det molekylærbiologiske plan.
– 2.881 gener bliver udtrykt anderledes i vægtløshed. Men hvor kommer signalet til cellen fra? Hvordan registrerer cellen, at den er vægtløs? Det er den bagvedliggende molekylære mekanisme, vi er på jagt efter, forklarer Daniela Grimm.
Hendes jagt førte hende sidste år til Kina, hvor hun sendte tre millioner kræftceller op med Shenzhou-8-raketten. I vægtløshed er kræftceller tilsyneladende nemmere at slå ihjel, fordi cellerne begår selvmord – apoptose – 30 procent hyppigere end ved jordoverfladen.
– Det er grundforskning, Daniela Grimm laver, og på sin vis kan man jo spørge, hvorfor celler overhovedet skal sendes ud i rummet. Men stigningen i apoptose vidner om, at der er perspektiver i det. Kræftceller er eminente til at smyge sig uden om apoptosen på Jorden, så hvis man kan forstå, hvorfor den øges i vægtløshed, kan det have store perspektiver behandlingsmæssigt, forklarer Nils Erik Magnusson, adjunkt i klinisk medicin ved Aarhus Universitet og en af Daniela Grimms flyvende hjælpere og samarbejdspartnere.

Når skelettet sættes fri

Xiao Ma giver den nu fuld gas, efter han har dræbt cellerne. Han slår kolbøtter og står på hovedet med én finger mod gulvet.
– Jeg blev helt stresset af at se tælleren nærme sig de 31 paraboler. Der var bare så mange ting, jeg gerne ville nå, fortæller den unge forskerspire, der kom til Danmark fra Kina i 2010.   
Når han igen har fået jordforbindelse, skal han hjælpe med at analysere prøverne. Især cytoskelettet, der holder cellen udspændt som stængerne i et telt, har vakt holdets interesse.  
– Når cellen tilpasser sig vægtløshed, ser vi noget interessant, nemlig en forandring af cytoskelettet, hvor små huller opstår omkring kernen og cellevæggen, fortæller Daniela Grimm.
Hun har også fundet nogle bestemte gener, som bliver ved at dukke op i analyserne. Nogle af dem er koder for proteiner, som indgår i en slags hulebygning i cellevæggen kaldet caveolaer. De er forankret i membranen af cytoskelettet, og måske registrerer de, når vægtløsheden sætter cytoskelettet fri.
Det kræver endnu flere flyveture at forstå den sammenhæng, så i 2013 vil Daniela Grimm igen drage til Frankrig med sit hold. Men allerede i marts går en årelang drøm i opfindelse, når hendes celler skal opholde sig 10 dage på den internationale rumstation ISS.


Jordbundne rumrejser

NASA var i 1960’erne de første til at bruge parabolflyvninger, mens franske Novespace, der som de eneste foretager flyvningerne i Europa, begyndte i 1997. De har 6-9 kampagner om året, hvor de store rumorganisationer køber sig ind. Daniela Grimms flyvninger er sponsoreret af Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt.


Om Daniela Grimm

Daniela Gabriele Grimm er født i 1961 i Tyskland. Hun læste medicin i 1980’erne på universitetet i Würzburg og specialiserede sig senere i farmakologi. I 2008 kom hun til Aarhus og blev professor i 2011.

 

 

UNIvers nr. 12 - 2012, Medarbejdere