Kosmiczne misje przyszłego lekarza - rozmowa z Arkadiuszem Kołodziejem

- Co było pierwsze: kosmos czy medycyna?

Odkąd pamiętam zawsze byłem bardzo ciekawy świata i w związku z tym ciężko było mi wybrać jedną, określoną ścieżkę kariery. Ten problem w zasadzie towarzyszy mi do dziś. W liceum fascynował mnie przede wszystkim człowiek, dlatego zdecydowałem się na medycynę. Do moich głównych zainteresowań w tym zakresie należy psychiatria i neuronauki. Obecnie jestem studentem 5 roku kierunku lekarskiego na Warszawskim Uniwersytecie Medycznym. Kosmos jest stosunkowo nowym zainteresowaniem. Obie pasje łączą się tematycznie ze studiami, więc zajmując się nimi poszerzam także wiedzę przydatną na studiach i odwrotnie. W wolnym czasie staram się popularyzować wiedzę na temat kosmosu, a przede wszystkim medycyny kosmicznej. Oprócz tego interesuję się literaturą. 

- Zupełnie przypadkiem jako amator wziął pan udział w analogowych misjach kosmicznych i od razu pojawiła się fascynacja kosmosem?  

Tak, to prawda, zadecydował przypadek. Misja analogowa BRIGHT, w której brałem udział stała się dla mnie inspiracją do poszerzania wiedzy z zakresu medycyny kosmicznej. Decyzja o wzięciu udziału w misji była w moim przypadku dość impulsywna. Znalazłem informację na ten temat, opis brzmiał ciekawie i było to coś, czego jeszcze nie robiłem więc postanowiłem spróbować. Nie sądziłem, że udział w misji obudzi we mnie tak wielką pasję i zainteresowanie kosmosem, a potem medycyną kosmiczną, o której dowiedziałem się przy okazji chcąc połączyć moje wykształcenie z sektorem kosmicznym. 

- Dał się pan zamknąć na kilka tygodni w kosmicznym habitacie, by odbyć pozaziemską misję. Na czym ona polegała? 

Misje analogowe to symulacja warunków kosmicznych na Ziemi, dzięki czemu możliwe jest prowadzenie badań, które mogą okazać się kluczowe dla astronautów. Na ten moment ich głównym celem jest badanie wpływu izolacji na zachowanie i samopoczucie członków załogi. Osobiście brałem udział w badaniu wpływu diety oraz oświetlenia symulującego światło słoneczne na zachowanie. Spędziłem łącznie 6 tygodni w habitacie, gdzie razem z innymi członkami załogi przeprowadzaliśmy eksperymenty z zakresu biologii czy fizyki. Nasz dzień zorganizowany był wokół ściśle określonego harmonogramu. Posiłki, które przygotowywaliśmy w oparciu o konkretne przepisy związane z badaniem jedliśmy zawsze o stałej porze, a poza tym musieliśmy ćwiczyć codziennie na bieżni tak jak astronauci. Zapisywaliśmy także w tabelach, ile czasu spędziliśmy na ćwiczeniach fizycznych, ile wody wypiliśmy i wydaliliśmy. Tym razem to ja wszedłem w rolę szczura laboratoryjnego. Było to bardzo ciekawe doświadczenie, a także dobra zabawa i okazja do poznania niezwykle interesujących ludzi.

- Medycyna i kosmos idą w parze. Dzięki kosmicznym rozwiązaniom prężnie rozwija się m.in. telemedycyna, dokonał się postęp w wielu dziedzinach. Jakie rozwiązania kosmiczne wykorzystuje się dziś w medycynie? 

Całe mnóstwo! Przede wszystkim cała gałąź telemedycyny to w głównej mierze zasługa kosmosu. Co więcej, naukowcy z Jet Propulsion Laboratory opracowali system cyfrowego przetwarzania obrazów wykorzystywany obecnie w diagnostyce obrazowej. Urządzenia takie jak rezonans magnetyczny czy tomograf komputerowy dostarczają lekarzom bezcennych informacji niezbędnych w diagnozowaniu nowotworów, zatorów naczyń oraz innych schorzeń. Bez technologii wynalezionych przez NASA mogłoby to być niemożliwe. Innym ciekawym przykładem jest skonstruowanie urządzenia wspomagającego pracę komór serca. Projekt inspirowany pompą paliwową stosowaną w promach kosmicznych obecnie pomaga pacjentom z niewydolnością serca oczekującym na przeszczep, dzięki czemu mogą oni pozostać stabilni hemodynamicznie w oczekiwaniu na znalezienie dawcy. Zdarza się również, że ta automatyczna pompa działa tak dobrze, że przeszczep serca staje się zbędny.

Obecnie w medycynie wykorzystywany jest szereg urządzeń, które mają swoje korzenie w technologiach kosmicznych - termometry na podczerwień, pompy insulinowe, protezy kończynowe czy diody LED wykorzystywane w neurochirurgii to tylko kilka przykładów szerokiej gamy kosmicznych technologii wykorzystywanych bardziej przyziemnie. Systemy telemedyczne, automatyczne roboty chirurgiczne oraz liczne czujniki kontrolujące podstawowe parametry życiowe astronautów to obecnie testowane i ulepszane urządzenia, które z powodzeniem znajdują zastosowanie w wielu szpitalach na świecie. Dzięki medycynie na odległość stanie się możliwe niesienie pomocy medycznej w obszarach trudno dostępnych np. dotkniętych wojną czy katastrofą klimatyczną.

- Czym jest medycyna kosmiczna? 

Medycyna kosmiczna wywodzi się z medycyny lotniczej, moim zdaniem jednak porusza zgoła odmienne zagadnienia i może być traktowana jako oddzielna specjalizacja. Jest prężnie rozwijającą się dziedziną nauki, która stanowi niezbędny element sektora kosmicznego. To dzięki badaniom prowadzonym w ramach medycyny kosmicznej wiemy dzisiaj jak warunki kosmiczne wpływają na organizmy żywe, jak człowiek się do nich przystosowuje, a także jak zapobiegać negatywnym skutkom podróży do przestrzeni kosmicznej. Specjaliści tej dziedziny nauki opracowują rozwiązania, dzięki którym możliwe staje się wysłanie człowieka do przestrzeni kosmicznej i na inne planety, by dotarł tam bezpiecznie i przeżył możliwie jak najdłużej. Podstawowymi zagrożeniami, które stanowią dla nas wyzwanie w przestrzeni kosmicznej są: mikrograwitacja, izolacja w niewielkiej, zamkniętej przestrzeni oraz promieniowanie kosmiczne. Na ten moment ten ostatni czynnik stanowi chyba największe zagrożenie dla zdrowia człowieka. Moim zdaniem jednak czynnik izolacji mający tak istotny wpływ na ludzką psychikę jest równie ważny. 

- Czym zajmuje się medyk kosmiczny i czy w Polsce jest zapotrzebowanie na tego typu specjalistów?

Medycy kosmiczni zajmują się kwalifikacją astronautów to lotów w kosmos, dbaniem (zdalnie) o bezpieczeństwo załogi w trakcie trwania misji oraz badaniami z zakresu medycyny kosmicznej. Tacy specjaliści pracują przede wszystkim przy agencjach kosmicznych takich jak NASA czy ESA, a także przy uczelniach współpracujących z takimi agencjami prowadząc badania i projekty, które mogą okazać się przydatne w kontekście lotów w kosmos. Opracowują oni rozwiązania, które przeciwdziałają negatywnym skutkom podróży kosmicznych. W Polsce niewiele jest osób zainteresowanych tym tematem. Wynika to pewnie z tego, że sam sektor kosmiczny w naszym kraju dopiero raczkuje. Znam kilka osób, które mają jakieś doświadczenie w tym zakresie, ale tylko niewielka część z nich jest lekarzami. Myślę i mam nadzieję, że w przyszłości będzie więcej osób zainteresowanych tak mało przyziemnym tematem. Moje doświadczenie jest wciąż niewielkie, ale staram się je poszerzać czytając najnowsze doniesienia naukowe oraz biorąc udział w konferencjach eksperckich. Podstawową wiedzę zyskałem na kursie organizowanym przez Europejską Agencję Kosmiczną „Human Space Physiology Training Course”. Podobne kursy czy tematyczne webinary, podczas których można zdobywać wiedzę są organizowane przez agencje kosmiczne oraz organizacje takie jak SGAC (Space Generation Advisory Council). 

- Jest pan członkiem Rady Studentów Polskiej Agencji Kosmicznej, Polskiego Towarzystwa Astrobiologicznego oraz zespołu Innspace, z którym zdobył pan czwarte miejsce w międzynarodowym konkursie Moon Base Design Contest za projekt bazy na Księżycu, wykonanej przy pomocy druku 3D. Był także odpowiedzialny za opracowanie merytoryczne projektu szpitala na Księżycu - "Alldream Lunar Institute" w konkursie edukacyjnym “Home on the Moon” organizowanym przez Aldrin Family Foundation w USA. Czym pan się zajmuje w tych organizacjach? 

Obecnie należę do stowarzyszenia Innspace, które zajmuje się projektami kosmicznymi takimi jak bazy na Księżycu czy Marsie oraz popularyzacją wiedzy o kosmosie. W ramach naszych projektów zwykle zajmuję się naukowo-badawczą funkcją baz kosmicznych oraz zaplanowaniem postępowania w przypadku medycznego emergency. Do naszych ostatnich sukcesów należy zajęcie 4 miejsca w międzynarodowym konkursie na bazę księżycową Moon Base Design Contest. Jestem także jednym z pierwszych członków Polskiego Towarzystwa Astrobiologicznego, które zrzesza polskich naukowców z całego świata m.in. pracowników NASA czy MIT. Organizujemy tematyczne webinary i panele dyskusyjne na tematy związane z kosmosem, w tym medycyną kosmiczną. W niedalekich planach jest również Polska Konferencja Astrobiologiczna. W ramach SGAC biorę udział w projekcie Systematic Review w sekcji Space Medicine and Life Sciences, gdzie w 4 osobowym zespole wraz z młodymi lekarkami i naukowczyniami z UK opracowujemy temat medycznych aspektów lotów suborbitalnych. 

W trakcie misji analogowej BRIGHT postanowiliśmy wziąć udział w konkursie "Home on the Moon", którego założeniem było zaprojektowanie domu na Księżycu, lecz my postanowiliśmy podejść do założeń konkursu bardziej ambitnie i chcąc wykorzystać umiejętności oraz wiedzę każdego z członków załogi zdecydowaliśmy się na projekt szpitala oraz placówki badawczej na Księżycu. Alldream Lunar Institute wykorzystuje najnowsze zdobycze technologii z zakresu robotyki i inżynierii. Poza naukowcami i lekarzami różnych dyscyplin ogromną rolę odgrywają tam zautomatyzowane systemy oraz roboty. 

- Idea ta brzmi jak science fiction.

Tak, ale biorąc pod uwagę plany kolonizacji Księżyca taki szpital jak Alldream Lunar Institute może okazać się niezbędny w celu zapewnienia bezpieczeństwa medycznego ludziom pracującym na Księżycu. Wszystkie choroby i wypadki, które zdarzają się na Ziemi, mogą także wydarzyć się tam, stąd pomysł na szpital. A roboty sterowane np. z Ziemi (obecnie telemedycyna rozwinęła się do tego stopnia, że roboty chirurgiczne mogą być sterowane przez osoby będące po drugiej stronie globu) mogłyby wypełnić ewentualne braki w kadrze. Poza tym chcemy zwiedzać inne ciała niebieskie przede wszystkim z ciekawości, czyli w celach naukowo badawczych. W naszej koncepcji wzięliśmy pod uwagę także ten aspekt projektując nowoczesne laboratoria wykorzystujące nowoczesne technologie. 

- Jakie problemy zdrowotne występują w przestrzeni kosmicznej? 

W zasadzie wszystko to, co się dzieje na Ziemi może się wydarzyć także w kosmosie. Astronauci powinni odznaczać się szczególnie dobrym zdrowiem, ale nie są oni nieśmiertelnymi herosami. Nawet tak przyziemna dolegliwość jak zapalenie wyrostka robaczkowego może mieć miejsce w kosmosie, stąd obecność podstawowego sprzętu medycznego oraz leków na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Ponadto warunki kosmiczne odznaczają się potencjałem wywołania pewnych szczególnych dolegliwości. 

- Jakich?

Obniżenie siły przyciągania grawitacyjnego wpływa na osłabienie mięśni i kości, co wiąże się z urazami, a wspomniane już wcześniej promieniowanie kosmiczne w dłuższej perspektywie może wywołać objawy choroby popromiennej czy przyczynić się do procesu nowotworzenia. Można wymieniać godzinami, w zasadzie każda specjalizacja medyczna może zostać wyniesiona do kosmosu i znajdzie swoje pole badań. Nawet psychiatria, którą się fascynuję jest niezwykle ważna w kontekście chociażby objawów depresji stosunkowo często występujących w warunkach izolacji. 

- Co się dzieje, gdy członkowie załogi będąc w kosmosie potrzebują interwencji medycznych, a na pokładzie brakuje lekarza? Czy medyk kosmiczny jest zawsze członkiem załóg kosmicznych?

W historii lotów w kosmos znane są przypadki astronautów z wykształceniem medycznym. Moim zdaniem lekarz z doświadczeniem interdyscyplinarnym, a także z pasją badawczą powinien być członkiem załogi lecącej np. na Marsa. Taki lot trwający minimum 6 miesięcy w jedną stronę może się przecież wiązać z licznymi zdarzeniami medycznymi, które ciężko przewidzieć. Generalnie, na ten moment nie jest to standardem, żeby medyk był członkiem takiej załogi. Natomiast zawsze, przed każdym lotem w kosmos załoga odbywa szkolenie przygotowujące do reagowania w przypadku różnego rodzaju wypadków, a jeden z członków załogi nazywany Crew Medical Officer (CMO) ma dodatkowe godziny szkoleń i jest główną osobą decyzyjną w takich sytuacjach. Wraz z medykami z Ziemi, z którymi się kontaktuje podejmują oni decyzje dotyczące postępowania w sytuacji zagrażającej życiu. Do tej pory nie było wiele takich sytuacji, ale lot na Marsa może się wiązać z wystąpieniem ryzyka.  

- Zejdźmy teraz na Ziemię, bo tutaj także ma pan wiele sukcesów i wiele misji przed panem. W ramach uczelni jest pan członkiem kół naukowych poświęconych neuronauce i psychiatrii, jest pan zaangażowany w wolontariat na rzecz szerzenia świadomości ludzi na temat zdrowia w ramach międzynarodowych organizacji, takich jak IFMSA (The International Federation of Medical Students Associations) czy IIMC (Institute for Indian Mother and Child). W tym roku został pan laureatem programu Biolab, w ramach którego wyjeżdża pan na staż na Uniwersytet Wirginii, by zgłębiać wiedzę dotyczącą ludzkiego mózgu. Czego się pan spodziewa po tym wyjeździe?

Zgadza się. Program BioLAB fundacji Fulbright oferuje roczny, płatny staż dla studentów nauk biologicznych w czterech amerykańskich instytucjach naukowych. BioLAB to przede wszystkim możliwość uczestniczenia w ważnych, aktualnych projektach badawczych pod okiem doświadczonych naukowców. Jestem niezwykle podekscytowany wyjazdem, który czeka mnie już w lipcu. Dołączę do zespołu prof. Zhiyi Zuo w Klinice Anestezjologii i będę zaangażowany w projekt mający na celu określenie roli mikrobiomu jelitowego w procesie starzenia mózgu, będę też badał mechanizmy działania anestetyków stosowanych w medycynie na funkcje poznawcze. Dla mnie ten wyjazd oznacza przede wszystkim wspaniały start w karierze naukowej, a także możliwość budowania sieci kontaktów z najlepszymi naukowcami na świecie. Liczę na ocean inspiracji naukowych oraz możliwość zdobycia cennego doświadczenia podczas pracy w laboratorium zajmującym się tematem mózgu. Myślę, że będzie to niezwykle ważny rok dla mnie. 

- Czy swoją przyszłość wiąże pan ze szpitalem, przy pacjentach czy też z ośrodkami naukowymi?

W Polsce oddzielamy od siebie te dwa zajęcia, sam również się na tym łapię. Jednak ja chciałbym być zarówno naukowcem jak i lekarzem. Moim celem jest wykorzystanie rezultatów badań prowadzonych w laboratorium w praktyce medycznej. Nie wiem jeszcze czym konkretnie się zajmę, bo mam wiele różnych zainteresowań i myślę, że moje impulsy i niezaspokojona ciekawość zaprowadzą mnie do jeszcze wielu ciekawych miejsc. 

- Czy marzy pan o wyprawie w kosmos? 

Oczywiście, że tak! Ale jeszcze nie teraz. Chciałbym poczekać aż ludzkość dowie się więcej na temat tego, jak chronić się przed szkodliwymi warunkami kosmicznymi, takimi jak promieniowanie. Jestem przekonany, że to tylko kwestia czasu i kiedyś podróżowanie w kosmos stanie się bezpieczne.