Forskning i astronauters hovedpine skal hjælpe patienter på Jorden
Dansk forsker har fået millionstøtte til et samarbejde med NASA. Hun skal danne grundlag for, at man på længere sigt kan kurere hovedpine og nedsat syn hos både astronauter i rummet og patienter på Jorden.
iss rum

Oppe på Den Internationale Rumstation lider mange astronauter af hovedpine, nedsat syn og væskeophobning bagerst i øjet. Det håber Lonnie G. Petersen at finde en løsning på. (Arkivillustration: Colourbox)

Oppe på Den Internationale Rumstation lider mange astronauter af hovedpine, nedsat syn og væskeophobning bagerst i øjet. Det håber Lonnie G. Petersen at finde en løsning på. (Arkivillustration: Colourbox)

Ting tager som bekendt tid, og det kan Lonnie G. Petersen skrive under på. For 18 år siden gik hun i gang med et forskningsprojekt, som hun et eller andet sted stadigvæk arbejder på, og som hun selv siger:

»Helt færdig bliver jeg aldrig.«

Det hele begyndte i 1998, da Lonnie G. Petersen gik i gymnasiet og var med i forskerspireprogrammet:

»Jeg vandt og fik en lille pulje penge, så man kunne udføre et rigtigt forskningsprojekt – og det var jeg så med til. Vi målte væskevolumenfordelingen, hjertefunktionen og blodtryksreguleringen i vægtløshed,« fortæller Lonnie G. Petersen, der er læge, ph.d. i tyngdestressrelateret fysiologi og postdoc på Panum Instituttet, Københavns Universitet. 

Excellencen i dansk forskning får 125 millioner kroner

Det Frie Forskningsråds Sapere Aude-program uddeler den 13. juni 2016 125 millioner kroner til 38 talentfulde forskere. Uddelingerne deles op i Sapere Aude 1 og 2.

De 20 bevillingsmodtagere, der modtager Sapere Aude 1, får tildelt mellem 100.000 og 144.000 kroner. Blandt disse 20 er Lonnie G. Petersen, som modtager 144.000 kroner.

De 18 bevillingsmodtagere, der modtager Sapere Aude 2, får tildelt mellem 4.877.156 kroner og 7.055.486 kroner.

Sapere Aude 1 henvender sig til forskere på postdocniveau eller adjunktniveau. Sapere Aude 2 henvender sig til forskere, typisk på lektorniveau, der inden for de seneste otte år har opnået ph.d.-graden og herefter har demonstreret evne til original forskning på højt internationalt niveau.

Se nogle eksempler på, hvilken forskning der har modtaget de helt store millionbeløb fra Det Frie Forskningsråd i boksen under artiklen.

Undersøger kroppen i vægtløs tilstand

Også i dag forsker den nu 37-årige Lonnie G. Petersen i, hvordan kroppen opfører sig under vægtløshed.

I begyndelsen af 2016 gik hun således i gang med et projekt, som Novo Nordisk Fonden har støttet med næsten 3,8 millioner kroner, og som Det Frie Forskningsråd tidligere har givet tilsagn om at støtte med 2,7 millioner kroner.

Nu tildeler Det Frie Forskningsråd Lonnie G. Petersen yderligere 144.000 kroner i forbindelse med sit Sapere Aude-program (se faktaboks).

Lonnie G. Petersen undersøger sammenhængen mellem de symptomer, som astronauter udviser i rummet, og de symptomer, som patienter med forhøjet tryk i hjernen bliver ramt af nede på Jorden.

Den kedelige symptomliste består af hovedpine, nedsat syn og væskeophobning bagerst i øjet.

Vil introducere ny måde at regulere hjernetryk

»Det ser ud til, at hjernens trykregulering ikke fungerer ordentligt hos astronauter. Og hvis det er rigtigt, betyder det, at vores normale trykregulering i hjernen er afhængigt af tyngdestressen her på Jorden,« siger Lonnie G. Petersen.

LÆS OGSÅ: Tilbage efter et år i rummet: Scott Kelly har stadig problemer

På længere sigt håber hun at introducere en ny måde at regulere hjernetryk på hos såvel astronauter i rummet som neurologiske og neurokirurgiske patienter på Jorden.

»Det langsigtede mål er at finde ud af, hvordan vi kan efterligne tyngdestressens gavnlige effekter og udnytte dem for at hjælpe hjernen med at få sin normale trykregulering tilbage,« forklarer forskeren.

vægtløshed krop rummet

Lonnie G. Petersen (th.) har forsket i vægtløshedens effekt på menneskekroppen i næsten to årtier. (Foto: Justin Lawley)

Astronauter og patienter skal hjælpe hinanden

Danske patienter her på Jorden skal sådan set hjælpe astronauterne. For hvis vi kan finde ud af, hvordan vi skal hjælpe dem på Jorden, kan vi måske også hjælpe dem i rummet,

- Lonnie G. Petersen.

»Danske patienter her på Jorden skal sådan set hjælpe astronauterne. For hvis vi kan finde ud af, hvordan vi skal hjælpe dem på Jorden, kan vi måske også hjælpe dem i rummet,« fastslår Lonnie G. Petersen.

»Men det går i endnu højere grad den anden vej. For astronauter er faktisk vores kontrolgruppe, fordi de normalt er raske og ikke oplever nogen symptomer. Den viden, vi får fra astronauterne, kan udnyttes på Jorden, så det ikke kun er de få hundrede astronauter, men den samlede verdensbefolkning, der kan få gavn af arbejdet,« tilføjer hun.

Hovedparten af projektet udføres i samarbejde med det amerikanske rumfartsagentur NASA, dels ved University of California, dels ved Johnson Space Center i Houston. Til gengæld skal de kliniske forsøg afvikles på Rigshospitalet i Danmark.

»Rumforskningen er bedst, når man udfører det som samarbejde. Mange af mine samarbejdspartnere har jeg arbejdet sammen med gennem flere år,« fortæller Lonnie G. Petersen.

»Jeg har blandt andet arbejdet en del i Texas, hvor jeg blev inviteret ind i en gruppe under NASA, da de skulle opstarte et projekt med måling af hjernens tryk hos mennesker under kortvarig vægtløshed. Og det er inden for samme område, det nye projekt befinder sig.«

Russiske kosmonauters teknik skal undersøges

Det vil ikke være forkert at definere projektet som et dansk-amerikansk samarbejde, men derudover regner Lonnie G. Petersen og hendes kolleger faktisk også med at gøre brug af de russiske kosmonauters erfaringer.

Familien flytter til USA

Lonnie G. Petersen regner med, at projektet vil tage mellem tre og fem år. Hun skal snart flytte til USA, hvor hun får sin daglige gang på University of California. Hun vil også være en flittig gæst hos Johnson Space Center i Houston.

Hendes mand og deres tre børn flytter med til Californien, og det er »yet to be determined«, hvad manden skal foretage sig, lyder det fra Lonnie G. Petersen på engelsk, det sprog hun snart kommer til at bruge hver eneste dag af sit liv. Men så længe hun er i Danmark, er det også i orden at afslutte interviewet på dansk:

»Min mand er ligeledes læge og forsker, og der foregår meget relevant forskning inden for hans felt netop i San Diego, så han ser også frem til de nye muligheder. Vi satser hele butikken og flytter.«

»Kosmonauterne har gennem mange år spændt nogle remme omkring benene for at fange blodet nede i dem. De synes, at det hjælper med den trykfornemmelse, de har i hovedet. Men det er ikke noget, der er blevet målt på, og det er ikke blevet kvantificeret,« fortæller Lonnie G. Petersen.

Hun vil nu undersøge, om den russiske fremgangsmåde kan skabe objektive, målbare forbedringer for astronauterne.

Og kan man mon i så fald hjælpe patienterne på jorden ved at bruge samme teknik?

»Det handler om mere end bare at finde ud af, om trykket reduceres eller ej. Vi skal i højere grad undersøge, hvordan hele trykreguleringen og vandtransporten i hjernen foregår, samt hvorledes det hænger sammen med hjernens blodgennemstrømning. Håbet er, at hvis vi kan forstå de normale mekanismer, kan vi bedre hjælpe patienter og astronauter til et normalt tryk og flowregulering af hjernen,« siger Lonnie G. Petersen.

Rummedicinekspert fra NASA glæder sig over projektet

Da Videnskab.dk gik i gang med at lede efter en ekspert, der kunne kommentere på og perspektivere Lonnie G. Petersens arbejde, var det ikke nemt at finde en dansk forsker med den nødvendige baggrundsviden.

Flere af de kloge hoveder, som Videnskab.dk har talt med, anbefalede dog at ringe til Peter Norsk, der tilbage i 2006 blev Danmarks første professor i rummedicin.

Peter Norsk er siden flyttet til USA og arbejder i dag som chefforsker på netop Johnson Space Center, NASA, hvis ressourcer Lonnie G. Petersen skal trække på. Peter Norsk kender endda Lonnie G. Petersen ret godt, eftersom han tidligere har været hendes vejleder. Han er ikke involveret i det aktuelle projekt, men ved godt, hvad det handler om. 

lonnie universitet californien

Lonnie G. Petersen skal snart flytte til USA, hvor hun får sin daglige gang på University of California. (Privatfoto)

»Det er et meget relevant projekt, for astronauterne har et problem i rummet. Nede i tyngdefeltet (på Jorden, red.) er vi oprejst cirka to tredjedele af tiden, hvor vi sidder ned, går, står eller bevæger os rundt. Kun en tredjedel af tiden, når vi sover, ligger vi vandret. Men astronauterne er ikke udsat for tyngdefeltet, og det er formodentlig derfor, at de får hovedpine og synsforstyrrelser,« siger Peter Norsk.

»Vi tror, at det skyldes væskeforskydninger oppe i hovedet, men vi ved det ikke med sikkerhed, så det bliver rigtig godt at få det undersøgt.«

Peter Norsk og tre andre forskere har skrevet en videnskabelig artikel om emnet, der blev publiceret i The Journal of Physiology i 2015.

Smart udstyr måler, hvor meget blod der løber gennem lungerne

Som nævnt er Lonnie G. Petersens overordnede mål, at hendes forskning på længere sigt både kan gøre livet nemmere for astronauterne i rummet og for patienterne på Jorden.

Og der findes faktisk et godt dansk eksempel på en anden teknologi, der er blevet udviklet for astronauternes skyld, men har et langt større anvendelsespotentiale på Jorden, fortæller Peter Norsk.

»Et firma, der hedder Danish Aerospace Company har i samarbejde med andre fokuseret på udstyr, som kan måle, hvor meget blod hjertet pumper rundt i kroppen. Det bliver gjort, uden at man skal stikke kanyler eller rør ind i folk.«

»I stedet for ånder man frem og tilbage, mens der er sporgasser i luften, og så kan man beregne, hvor meget blod der løber gennem lungerne ud fra den mængde sporgasser, der forsvinder. Vi har faktisk brugt flere udgaver af den slags udstyr i rummet allerede fra begyndelsen af 90erne,« siger Peter Norsk.

Sapere Aude 2-uddelingen

De 18 forskere, der modtager Sapere Aude 2, får tildelt mellem 4.877.156 kroner og 7.055.486 kroner. Her kan du læse om, hvad fire af dem forsker i.

  1. Thomas Bjørnskov Poulsen fra Aarhus Universitet modtager 7.053.644 kroner for sit projekt 'Targeting and Manipulating the Hypoxic Cancer Cell'. 

    Projektet går i dybden med kræft i bugspytkirtlen (pancreas), som er en af de mest ubehagelige kræftformer med meget begrænsede behandlingsmuligheder. Fem år efter, at diagnosen stilles, er den gennemsnitlige overlevelse mindre end 10 procent.

    Som i mange andre kræfttyper er spredning (metastase) den største udfordring, og denne proces drives med stor sandsynlighed af mindre grupper af kræftceller, som typisk er resistente over for diverse typer af kemoterapi.

    Projektet vil udvikle en helt ny stofklasse, APD-CLD, som har vist sig at ramme netop denne gruppe af særligt aggressive celler. Der er stærke indikationer for, at APD-CLD besidder en ny type angrebsmekanisme, og projektet vil også være med til at klarlægge denne.
     

  2. Claudio Orlandi fra Aarhus Universitet modtager 7.055.486 kroner for sit projekt 'Foundations of Cryptographic Computing'.

    Projektet skal studere grundlaget for kryptografisk beregning i form af gennemførlighed, effektivitet og applikationer. Kryptografisk beregning er en række teknikker, der gør det muligt for et antal parter, som ikke stoler på hinanden, at sikre nogle sikkerhedsmæssige egenskaber i interaktive beregningsopgaver

    Et klassisk eksempel er sikker beregning: to (eller flere) parter med input x og y ønsker at beregne f(x, y) på en måde, der bevarer konfidentialitet for deres input og korrekthed af outputtet.

    Landskabet i dette område ændrer sig hurtigt: lige indtil for fem år siden mente man, at værktøjer som fully-homomorphic-kryptering eller kryptografisk obfuscation var umulige at opnå, men nu har vi de første plausible kandidater til disse værktøjer. 
     

  3. Johan Petter Dahlgren fra Syddansk Universitet modtager 7.036.704 kroner for sit projekt 'SEAD-Plant: Stage, Environment and Age-based Demography of Plants'. 

    Projektet skal afdække, hvordan alder påvirker planter, og hvordan aldring har udviklet sig i løbet af evolutionen. Projektet vil bruge metoder til bestemmelse af planters alder, baseret på røddernes anatomi. Sammen med detaljerede demografiske undersøgelser skal det resultere i information om effekter af alder på dødelighed og fertilitet, som skal analyseres med statistiske og matematiske metoder og computermodeller.

    Projektet har også til formål at undersøge samspillet mellem effekter af planters alder og deres størrelse, og hvordan plantepopulationer påvirkes af miljøændringer, som for eksempel klimaforandringer.
     

  4. Jacob Gerner Hariri fra Københavns Universitet modtager 6.364.057 kroner for sit projekt 'Castles: Tracing the Origins and Consequences of the Modern State'.

    Projektet undersøger statens betydning, som er let at se i de lande, hvor den er svag (f.eks. Sydsudan eller Haiti), eller hvor den bliver udfordret af andre grupper (f.eks. de dele af Mellemøsten, som ISIS kontrollerer). Disse lande er præget af ustabilitet, overtrædelser af borgerrettighederne og økonomisk kollaps.

    Borgprojektet tager ideen om staten som voldsmonopol alvorligt og måler den historiske monopolisering af voldskapaciteten som andelen af borge, der er under kronens kontrol, i et territorium. Jo større denne andel, desto mere centraliseret er magten i et samfund.

    Projektet undersøger statens opståen i Europa fra cirka 900 til 1700 og søger at svare på følgende spørgsmål: Hvordan og hvorfor opstod staten? Hvilke politiske og økonomiske konsekvenser havde det? Er det rigtigt, at krig skaber stater, og under hvilke forudsætninger? 

Videnskab.dk's julekalender - tryk på en julekugle

Fra alle os til alle jer klimanisser: Her er årets grønneste julekalender. Giv julekuglerne et dask for at åbne dagens låge. Du kan følge julekalenderen i Facebook-gruppen RED VERDEN.

Tryk på kuglerne for at åbne lågerne. Når du har åbnet en låge, kan du læse teksten ved at scrolle med musen eller swipe på mobilen.

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.