經(jīng)過幾十年的努力,，NASA 噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPH, 位于加利福尼亞州拉卡納達(dá))的科學(xué)家們已經(jīng)成功地使宇宙飛船飛向太陽(yáng)系深處?，F(xiàn)在，他們正在探索另一個(gè)神秘的領(lǐng)域：人類的乳房,。
當(dāng)然,，噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)并制造出無人航天器，用于尋找火星上的水源,，以及木星密集云層之下的衛(wèi)星,。但近年來，這些頂尖科學(xué)家已經(jīng)意識(shí)到,，JPL(噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室)用于探索宇宙的強(qiáng)大技術(shù)也許能用來解決地球上嚴(yán)峻的醫(yī)學(xué)問題,。
Leon Alkalai(JPL 的一位元老級(jí)專家，曾參與過多個(gè)太空任務(wù),，現(xiàn)在管理實(shí)驗(yàn)室的戰(zhàn)略規(guī)劃辦公室)說：“這其實(shí)很簡(jiǎn)單,。JPL 掌握許多高科技，能夠完成像登月,、探尋木衛(wèi)二上的生命跡象那樣的任務(wù),。如果這些技術(shù)能促進(jìn)醫(yī)療和健康事業(yè)發(fā)展，那么我們有責(zé)任將它公之于眾,。”
長(zhǎng)期從事乳腺癌研究的著名外科醫(yī)生蘇珊·勒夫博士(Susan Love)博士試圖進(jìn)一步了解乳房導(dǎo)管(皮膚下方用于將乳汁輸送到乳頭的微小通道)的微生物結(jié)構(gòu),。她指出乳房是聯(lián)邦資助的“人類微生物項(xiàng)目”中被忽略的器官之一。由于幾乎所有的乳腺癌都源于導(dǎo)管,，蘇珊非常想要獲得更精確的乳房導(dǎo)管圖像,，以確認(rèn)導(dǎo)管中是否含有任何與乳腺癌相關(guān)的致病因子。
然而,，蘇珊的研究困難重重,，她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)比她們預(yù)期多得多的微生物,。事實(shí)證明,，用來對(duì)志愿者皮膚進(jìn)行消毒的殺菌劑中充滿了死亡的微生物，雖然不會(huì)對(duì)志愿者造成危險(xiǎn),，但使分析研究變得異常困難,。蘇珊說：“很難分清楚哪些是真正的致病菌，哪些只是干擾因素,。”
保護(hù)行星的技術(shù)助力乳腺癌微生物研究
JPL 的科學(xué)家開發(fā)出了很多用于分析微小濃度微生物的技術(shù),。這些技術(shù)的靈敏度很高，畢竟它們是用來確保 NASA 的航天器攜帶盡可能少的來自于地球上的細(xì)菌,，以免對(duì)遙遠(yuǎn)的行星造成污染,。
巧合的是,，Parag Vaishampayan(行星保護(hù)的科學(xué)家，伯克利大學(xué)博士后)曾進(jìn)行過“如何通過母乳喂養(yǎng)將微生物傳遞給嬰兒”的研究,。雖然,，許多生物學(xué)家長(zhǎng)期以來都同意“乳房和管道是無菌的”假設(shè)，但 Vaishampayan 有不同的看法,。他說：“當(dāng)蘇珊介紹她的工作時(shí),，我覺得這個(gè)想法太棒了!乳房里當(dāng)然有微生物，我們可以一起進(jìn)行分析研究,。”
Vaishampayan 表示,，他非常高興能夠重回自己學(xué)術(shù)生涯的“根”。他說：“我來 NASA 的時(shí)候,，從來沒有想過我會(huì)從事微生物的工作,。”
這個(gè)團(tuán)隊(duì)利用先進(jìn)的測(cè)序技術(shù)分析了 23 名健康女性和 25 名乳腺癌患者的乳腺導(dǎo)管液中的微生物群落。他們認(rèn)為,，乳腺導(dǎo)管液中的確存在明顯的微生物群落,，而且健康女性和乳腺癌患者的微生物群落似乎有所不同。
這意味著什么呢?一種可能性是,，只在健康女性身上的發(fā)現(xiàn)的微生物或許提供了某種保護(hù)作用,。然而，也可能是輻射和化療消除了乳腺癌患者體內(nèi)原本存在的這種特定微生物,。
無論哪種可能性才是正確的,，蘇珊與她的合作者——加州大學(xué)洛杉磯分校的 Delphine Lee 博士都認(rèn)為這種差異非常有趣。目前他們正在計(jì)劃一個(gè)更為龐大的后續(xù)研究,，Vaishampayan 將與他們繼續(xù)合作,。他認(rèn)為這項(xiàng)研究具有臨床潛力，而不僅僅是一個(gè)科幻目標(biāo),。事實(shí)上,，越來越多的證據(jù)表明，微生物群落的變化可能在乳腺癌的發(fā)展和傳播中發(fā)揮作用,。根據(jù)梅奧診所的微生物研究人員尼克·奇亞(NickChia)的觀點(diǎn),，“改變微生物群落”在將來可能成為一種治療方案。
復(fù)雜地形的雷達(dá)測(cè)繪與乳房導(dǎo)管圖像
在 JPL 的幫助下,，蘇珊更新了乳房導(dǎo)管系統(tǒng)的圖像,。在英國(guó)解剖學(xué)家阿斯特里·帕斯頓·庫(kù)珀爵士(Sir Astley Paston Cooper)于 1840 年進(jìn)行了一些基本的解剖研究工作后，這一領(lǐng)域很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都沒有新的進(jìn)展,。蘇珊希望,，在新的圖像的指導(dǎo)下，外科醫(yī)生可以進(jìn)行更精確的乳腺癌手術(shù)。
現(xiàn)擔(dān)任蘇珊·勒夫研究基金會(huì)(加利福尼亞州恩西諾的一個(gè)非營(yíng)利組織)首席執(zhí)行官的蘇珊說：“曾經(jīng)我們對(duì)乳房導(dǎo)管的解剖結(jié)構(gòu)一無所知,，這就是研究沒有取得進(jìn)展的原因,。”
勒夫基金會(huì)嘗試過用常規(guī)的三維醫(yī)學(xué)超聲來捕獲健康的哺乳期婦女的導(dǎo)管圖像，然而,，因?yàn)閷?dǎo)管實(shí)在太難以追蹤,，她們并沒有獲得準(zhǔn)確的圖像。
“對(duì)復(fù)雜的外太空地形進(jìn)行精準(zhǔn)的雷達(dá)測(cè)繪”是行星科學(xué)家的天賦,，這也是 JPL 在這個(gè)項(xiàng)目中發(fā)揮的作用,。
蘇珊覺得，人類乳房就如同火星表面一樣充滿未解之謎,，所以與 JPL 合作就成了順理成章的事情,。她說：“這是一項(xiàng)真正的探索性研究，誰(shuí)也不知道我們會(huì)發(fā)現(xiàn)什么,。我們就像 JPL 所做的那樣,，去探尋前方未知的存在。“
蘇珊將她和 JPL 的合作歸功于 Charlayne Fliege,。Fliege 是實(shí)驗(yàn)室的高級(jí)執(zhí)行官,，同時(shí)也是蘇珊博士組建的由志愿參加乳腺癌研究健康的婦女組成的“女性軍團(tuán)”中的一員。Fliege 回憶道,，當(dāng)時(shí)她正躺在一張桌子上進(jìn)行某項(xiàng)刺激實(shí)驗(yàn),，蘇珊談到了對(duì)乳房作進(jìn)一步研究的重要性。
“她對(duì)這項(xiàng)研究充滿了熱情,，”Fliege 回憶道,，“我說，蘇珊,，你聽起來就像是一個(gè)正在探索火星的科學(xué)家,。我是認(rèn)真的，你應(yīng)該和 JPL 的科學(xué)家們談?wù)劇?rdquo;蘇珊這么做了,。
在開始工作之前,，Alkalai 不得不說服他的上級(jí)讓 JPL 至少投入少量資源用于研究地球上的醫(yī)療問題。“這并不是一件容易的事情,，”他說,，“JPL 有非常多的項(xiàng)目。”
尋求真正的難題
然而,，當(dāng) Alkalai 舉行探索性會(huì)議時(shí),，他驚訝地發(fā)現(xiàn),，這個(gè)項(xiàng)目吸引到了 60 名 JPL 員工,，他們當(dāng)中很多人正在從事醫(yī)療項(xiàng)目的研究或相關(guān)志愿者工作。
受此鼓舞，Alkalai 成立了醫(yī)學(xué)工程論壇——由熱衷于醫(yī)療項(xiàng)目研究工作的科學(xué)家和工程師組成的虛擬部門,。在這個(gè)論壇中,，外部研究人員可以討論他們的研究進(jìn)展，并且為 JPL 科學(xué)家提供少量種子資金來和他們合作,。
目前論壇才初具雛形,，不過 JPL 的科學(xué)家們已經(jīng)開展了許多合作，包括與神經(jīng)外科醫(yī)師合作開發(fā)用于脊柱手術(shù)的靈敏度更高的材料,。其他想法也被提上議程,，比如：更好的成像技術(shù)會(huì)讓外科手術(shù)更加精準(zhǔn)。
Alkalai 表示,，JPL 的技術(shù)畢竟包括“用精準(zhǔn)的探測(cè)器來測(cè)繪星系圖”,，這項(xiàng)技術(shù)也可以用于進(jìn)行癌癥手術(shù)中的腦部成像。”
想要與 JPL 合作的外部專家可以提交“挑戰(zhàn)問題”,。但是 Alkalai 表示,，這非常有挑戰(zhàn)性。這個(gè)論壇旨在尋找與醫(yī)學(xué)高度相關(guān)的問題,，以及能充分利用 JPL 特有技術(shù)的研究協(xié)議,。Alkalai 說：“我們尋找的是真正的難題。”
這項(xiàng)新的舉措也帶來了一個(gè)意想不到的益處——它正在跨越 JPL 建立學(xué)術(shù)性社團(tuán),。通常情況下,，JPL 的科學(xué)家們?cè)谶@里舉行講座和座談會(huì)。然而,，當(dāng)主題是“醫(yī)療”的時(shí)候,，會(huì)議室中出現(xiàn)了許多新面孔，比如很少在科學(xué)會(huì)談中出現(xiàn)的管理人員和秘書們,。 Alkalai 說：“因?yàn)榘┌Y幾乎覆蓋了全人群,，所以在討論中，無論你是什么學(xué)位都可以表達(dá)自己的觀點(diǎn),。”
