شرایط گرانش صفر در فضا موجب پیشرفت تحقیقات سلول‌های بنیادی می‌شود

به گزارش مجله خبری نگار از خبرگزاری یونایتدپرس، در مقاله‌ای که در نشریه Stem Cell Reports منتشر شده، آمده است تولید زیستی نوعی از سلول‌های بنیادی که از مواد بیولوژیکی مانند میکروب‌ها برای تولید مواد و بیومواد مناسب برای کاربرد‌های پیش بالینی، بالینی و درمانی استفاده می‌کند، می‌تواند در شرایط ریزگرانش موثرتر باشد.

شرکت‌کنندگان در «سمپوزیوم زیست‌ساخت در فضا ۲۰۲۰» در اوایل این ماه بیش از ۵۰ فرصت تجاری بالقوه را برای انجام کار تولید زیستی در فضا شناسایی کردند. به گفته نویسندگان این مقاله، امیدوارکننده‌ترین آن‌ها شامل مدل سازی بیماری، ساخت زیستی و محصولات مشتق شده از سلول‌های بنیادی است.

«آرون شارما» یکی از نویسندگان این مقاله و یک زیست شناس سلول‌های بنیادی در مرکز پزشکی سیدرز ساینای در لس آنجلس گفت: متوجه شدیم که پرواز فضایی و ریزگرانش مکان مطلوبی برای تولید زیستی است؛ زیرا تعدادی خواص بسیار ویژه به بافت‌های بیولوژیکی و فرآیند‌های بیولوژیکی می‌دهد که می‌تواند به تولید انبوه سلول‌ها یا سایر محصولات به گونه‌ای کمک کند که شما روی زمین قادر به انجام آن نباشید.

وی افزود: در دو دهه گذشته شاهد پیشرفت‌های چشمگیری در پزشکی احیا کننده و پیشرفت تصاعدی در فناوری‌های فضایی بوده ایم که فرصت‌های جدیدی را برای دسترسی و تجاری سازی فضا فراهم می‌کند.

به گفته محققان، مدل‌سازی بیماری توسط محققان برای مطالعه بیماری‌ها و درمان‌های بالقوه با تکثیر ساختار‌های کامل با استفاده از سلول‌های بنیادی، ارگانوئید‌ها یا سایر بافت‌ها انجام می‌شود. ارگانوئید‌ها ساختار‌های مینیاتوری و سه بعدی هستند که از سلول‌های بنیادی انسان که شبیه به بافت انسان هستند، رشد می‌کنند.

محققان دریافته‌اند زمانی که بدن برای مدت طولانی در معرض شرایط کم گرانش قرار می‌گیرد، از دست دادن استخوان و پیری سریع‌تر را تجربه می‌کند. با توسعه مدل‌های بیماری بر اساس این روند پیری شتابان، دانشمندان می‌توانند مکانیسم‌های فرآیند پیری و پیشرفت بیماری را بهتر درک کنند.

شارما می‌گوید: این کار نه تنها می‌تواند به فضانوردان کمک کند، بلکه می‌تواند به ساخت ساختار‌های استخوانی یا عضله‌های اسکلتی منجر شود که می‌تواند برای بیماری‌هایی مانند پوکی استخوان و سایر اشکال تسریع پیری استخوان و تحلیل عضلانی که مردم روی زمین تجربه می‌کنند، اعمال شود.

وی و همکارانش گفتند که بیوفبریکاسیون یا تولید زیستی، از جمله چاپ سه بعدی، از فرآیند‌های تولید برای تولید موادی مانند بافت‌ها و اندام‌ها استفاده می‌کند، اما در زمین، چگالی ناشی از گرانش، گسترش و رشد سلول‌ها را دشوار می‌کند.

با این حال، به واسطه نبود گرانش و چگالی در فضا، محققان ابراز امیدواری کردند که بتوانند از چاپ سه بعدی برای ایجاد ارگانوئید‌ها یا بافت‌های قلبی به گونه‌ای استفاده کنند که قابل تکرار در زمین نباشد.

در همین حال، درک برخی از اثرات پرواز فضایی بر سلول‌های بنیادی به طور بالقوه می‌تواند به ابداع راه‌های بهتری برای تولید تعداد زیادی سلول در غیاب گرانش منجر شود.

شارما و همکارانش از سیدرز ساینای در اوایل سال ۲۰۲۲ همراه با ناسا و یک پیمانکار خصوصی به نام Space Tango، سلول‌های بنیادی را به فضا می‌فرستند تا آزمایش کنند که آیا امکان تولید دسته‌های بزرگ در یک محیط با جاذبه کم وجود دارد یا خیر.

وی گفت: در حالی که هنوز در مرحله اکتشافی برخی از این تحقیقات هستیم، این دیگر در حوزه علمی تخیلی نیست. طی پنج سال آینده، ممکن است سناریویی را ببینیم که در آن سلول‌ها یا بافت‌هایی را می‌توان به روشی ساخت که به سادگی روی زمین امکان‌پذیر نیست.