美國加利福尼亞州拉卡尼亞達弗林楚奇 — 幾十年來，美國宇航局噴氣推進實驗室的科學家們已經將航天器送入太陽系深處。現在，他們正在探索另一個神秘的領域：人類乳房。
當然，該實驗室的首要任務是構思和製造機器人航天器，以尋找火星上的水或窺探籠罩木星的濃密雲層之下。但近年來，這裡頂尖的科學家們意識到，噴氣推進實驗室探索宇宙的強大技術也可能有助於解決地球上令人望而生畏的醫學問題。
“這非常簡單。如果噴氣推進實驗室擁有一系列技術——去月球，尋找歐羅巴上的生命——並且這些技術對醫學和健康有任何益處，那麼我們有責任與公眾分享這些益處，”噴氣推進實驗室的資深技術專家萊昂·阿爾卡萊說，他曾參與多個太空任務，現在負責實驗室的戰略規劃辦公室。
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該實驗室的首批醫學突破之一齣現在乳腺癌領域。
蘇珊·洛夫醫生是一位著名的外科醫生和乳腺癌研究倡導者，她一直試圖瞭解乳腺導管的微生物群——乳腺導管是皮膚下將乳汁輸送到乳頭的通道。（她指出，乳房是被聯邦政府資助的人類微生物組計劃排除在外的器官之一。）由於幾乎所有乳腺癌都起源於導管，洛夫一直熱衷於繪製它們的地圖，並確定它們是否含有任何可能在乳腺癌中起作用的傳染性病原體。
但是洛夫的分析不斷遇到麻煩；她的團隊發現的微生物遠遠超出他們的預期。她說，事實證明，用於清潔志願者皮膚的防腐劑中充滿了死微生物，這對他們沒有風險，但使分析變得困難。
洛夫說：“很難弄清楚哪些是重要的細菌，哪些只是噪音和汙染。”
噴氣推進實驗室登場。
保護行星的工具為癌症研究提供動力
這裡的科學家們開發了許多技術來分析極低濃度的微生物。這些工具非常靈敏，因為它們用於行星保護——確保美國宇航局的航天器攜帶儘可能少的地球細菌，以免汙染遙遠的世界。
巧合的是，噴氣推進實驗室一位專注於行星保護的科學家帕拉格·瓦伊尚帕延曾在伯克利完成了博士後培訓，研究母親如何透過母乳餵養與嬰兒分享她的微生物群。雖然許多生物學家長期以來一直認為乳房和導管是無菌的，但瓦伊尚帕延知道事實並非如此。
他說：“當洛夫醫生展示她的工作時，我說，‘太棒了。乳房裡當然有微生物。我們可以幫助分析它。’”
瓦伊尚帕延很高興回到他的學術根基：“當我來到美國宇航局時，”他說，“我從沒想過我會研究微生物群——從來沒有。”
該團隊使用先進的測序技術分析了來自 23 名健康女性和 25 名有乳腺癌病史女性的乳腺導管液，以確定微生物區系。他們確定乳腺導管液確實具有獨特的微生物群，並且健康患者的微生物種群似乎與有癌症病史的患者不同。
這意味著什麼？目前尚不清楚：可能是他們在健康女性中發現的一種微生物在某種程度上可以預防乳腺癌。但也可能僅僅是放射療法和化學療法清除了接受癌症治療的女性體內的特定微生物。
無論如何，這些差異都非常有趣，以至於洛夫和她的合作者，加州大學洛杉磯分校的德爾菲娜·李醫生，正在計劃一項更大規模的後續研究。瓦伊尚帕延計劃與他們合作。他看到了臨床獲益的真正潛力：“這些不是科幻目標，”他說。
事實上，越來越多的證據表明，微生物群的變化可能在乳腺癌的發生和其侵襲性擴散中發揮作用。梅奧診所的微生物群研究員尼克·奇亞認為，改變微生物群有一天甚至可能成為患者的一種治療選擇。
繪製異域地形——乳房內部
洛夫還向噴氣推進實驗室尋求幫助，以更新乳腺導管系統的地圖，自英國傑出的解剖學家阿斯特利·帕斯頓·庫珀爵士在 1840 年進行了一些基本的解剖工作以來，該系統就很少被研究。她希望新的地圖能夠帶來更精確的癌症手術。
“我們對解剖結構一無所知，”現在擔任位於加利福尼亞州恩西諾的非營利組織蘇珊·洛夫博士研究基金會首席遠見官的洛夫說。“這就是我們切除大塊組織的原因。”
洛夫基金會曾試圖使用常規的 3D 醫療超聲來捕捉健康哺乳期婦女導管的影像。但它們仍然很難追蹤。
這就是噴氣推進實驗室的用武之地：詳細的雷達測繪複雜和異域地形是行星科學家的第二天性。
對於洛夫來說，她認為人類乳房與火星表面一樣未被探索，與該實驗室的合作是天作之合。“這真的是探索性研究。我們不知道我們會發現什麼，”洛夫說。“我們就像噴氣推進實驗室一樣。我們只是想去看看那裡有什麼。”
洛夫將她與噴氣推進實驗室的聯絡歸功於查琳·弗利格。弗利格是該實驗室的一位高階主管，她也隸屬於洛夫的“女性軍隊”——健康的女性志願者，她們貢獻自己的時間和身體來參與乳腺癌研究。當弗利格躺在桌子上接受研究期間的戳刺和撥弄時，洛夫談到了瞭解更多關於乳房的迫切需求。
“她非常熱情，”弗利格說。“我說，‘蘇珊，你聽起來就像一位探索火星的科學家。說真的，你應該和噴氣推進實驗室的人談談。’”
所以洛夫照做了。
在工作開始之前，阿爾卡萊必須說服他在噴氣推進實驗室的上級撥出至少一些資源用於地球上的醫學問題。“這不容易推銷，”他說。“噴氣推進實驗室非常忙。”
尋找“真正棘手”的問題
但是，當阿爾卡萊舉行一次探索性會議時，他震驚地發現會議室擠滿了 60 名噴氣推進實驗室的工作人員，其中許多人已經在業餘時間或以志願者的身份從事醫療專案。
因此，他成立了醫療工程論壇，這是噴氣推進實驗室的一個虛擬部門，彙集了熱衷於從事醫療專案的科學家和工程師。它邀請外部研究人員來談論他們的工作——併為噴氣推進實驗室的科學家與他們合作提供少量種子資金。
對於該論壇來說，現在仍處於早期階段，但噴氣推進實驗室的員工已經在進行多項合作，包括與神經外科醫生合作開發更智慧的材料，用於脊柱外科手術。也在考慮之中的：更好的成像技術，以更精確地指導外科醫生。
畢竟，噴氣推進實驗室的技術包括“用於為星系成像的精湛探測器”，阿爾卡萊說。“它們也可以為人類大腦成像，用於癌症手術。”
希望與該實驗室合作的外部專家可以提交“挑戰性問題”。但阿爾卡萊警告說，競爭非常激烈。該論壇尋找具有高度醫學相關性的問題——以及充分利用噴氣推進實驗室獨特技能組合的研究方案。
“我們很難合作，”他說。“我們正在尋找的是真正棘手的問題。”
這項新舉措也帶來了額外的好處。它正在噴氣推進實驗室內部建立社群。
科學家們總是參加這裡舉行的講座和學術報告會。但是當主題是醫學時，房間裡充滿了新的面孔：行政人員和秘書人員在科學講座中很少見到。“如果他們談論的是癌症，那麼你擁有什麼學位並不重要，”阿爾卡萊說。“它跨越了所有人口統計學特徵。”