سلول‌های بنیادی در فضا: انقلابی در درمان بیماری‌ها؟ کشف‌های حیرت‌انگیز.

ویژگی‌های خاص سلول‌های بنیادی در شرایط بی‌وزنی

سلول‌های بنیادی که توی شرایط بی‌وزنیِ ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) پرورش داده شدن، یه سری خصوصیات منحصر به فرد دارن که می‌تونه به پیشرفت درمان‌های بیولوژیکی نوآورانه و معالجه‌ی بیماری‌های پیچیده کمک کنه؛ اینا رو دو تا محقق از کلینیک مایو گفتن. طبق تحلیل‌های پژوهشی که توسط خانم فای عبدالغنی و دکتر آبا زوبیر انجام شده و تو ژورنال NPJ Microgravity منتشر شده، میکروگرانش، یا همون شرایط نزدیک به بی‌وزنی، می‌تونه ظرفیت بازسازی سلول‌ها رو تقویت کنه. دکتر زوبیر، متخصص پزشکی آزمایشگاهی و مدیر ارشد پزشکی مرکز بیوتراپی‌های ترمیمی در کلینیک مایو واقع در فلوریدا است. خانم عبدالغنی هم یه تکنسین پژوهشی در همون کلینیکه. میکروگرانش به معنای بی‌وزنی و یا قرار گرفتن در شرایطی با جاذبه‌ی نزدیک به صفر هست.

دکتر زوبیر میگه: «بررسی سلول‌های بنیادی در فضا، فرآیندهای سلولی جدیدی رو آشکار کرده که تو شرایط جاذبه‌ی معمولی، یا قابل شناسایی نبودن یا ناشناخته می‌مونن.» اون ادامه میده: «این کشف، نشون‌دهنده‌ی ارزش علمی گسترده‌تری برای این پژوهشه، از جمله کاربردهای بالقوه‌ی بالینی.»

دکتر زوبیر آزمایش‌های سلول بنیادی رو از آزمایشگاه خودش در سه مأموریت مختلف به ایستگاه فضایی بین‌المللی ارسال کرده. مقاله‌ی مروریش، اطلاعاتی رو در مورد این سؤال علمی ارائه میده که: «آیا فضا محیط ایده‌آلی برای رشد حجم زیادی از سلول‌های بنیادی هست؟» یه نگرانی مهم دیگه اینه که آیا سلول‌هایی که تو فضا رشد می‌کنن، بعد از برگشت به زمین، قدرت و عملکرد خودشون رو حفظ می‌کنن یا نه.

دکتر زوبیر می‌گه: «هدف تقریباً همه‌ی پروازهای فضایی‌ای که توشون روی سلول‌های بنیادی مطالعه میشه، افزایش رشد سلول‌های بنیادی با کیفیت بالا و مناسب برای استفاده‌ی بالینی، با کمترین میزان تفاوت بین سلولی هست.» اون اضافه می‌کنه: «امیدواریم با مطالعه‌ی این سلول‌های رشد یافته در فضا، بتونیم درمان بیماری‌های مربوط به افزایش سن مثل سکته‌ی مغزی، زوال عقل، بیماری‌های عصبی و سرطان رو بهبود ببخشیم.»

مشکلات رشد سلول‌های بنیادی روی زمین

سلول‌های بنیادی بالغ که تو مغز استخوان و بافت چربی پیدا میشن، تقسیم نمیشن و به سلول‌های تخصصی تبدیل نمیشن. به همین دلیل، تعداد این سلول‌ها تو هر بیمار محدوده. برای اینکه بشه تعداد کافی از سلول‌های بنیادی رو برای تحقیقات بالینی یا استفاده روی بیماران به دست آورد، باید سلول‌ها رو تکثیر و گسترش داد. این یه فرآیند پرهزینه و زمان‌بره که معمولاً نتیجه‌های قطعی و قابل اتکایی نداره.

با تحقیقاتی که تو ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام شده، دانشمندا به درک جدیدی از نحوه‌ی تکثیر، عملکرد و تغییر شکل سلول‌ها به سلول‌های تخصصی رسیدن. به‌خصوص، اونا همچنین کشف کردن که میکروگرانش، رشد و عملکرد بهتری رو نسبت به سلول‌هایی که تو آزمایشگاه روی زمین کشت داده شدن، فراهم می‌کنه. دکتر زوبیر میگه: «محیط فضایی برای رشد سلول‌های بنیادی یه مزیت ایجاد می‌کنه، چون یه حالت سه‌بعدی طبیعی‌تر برای گسترش اونا به وجود میاره که به رشد سلول‌ها تو بدن انسان نزدیک‌تره. این در مقایسه با محیط کشت دوبعدی روی زمینه که احتمال شباهت کمتری به بافت انسانی داره.»

کشف‌های به‌دست‌آمده از سلول‌های بنیادی پرورش‌یافته در فضا

ارزش فوری تحقیقات سلول‌های بنیادی بین‌ستاره‌ای، ممکنه تو پرورش بافت برای مدل‌سازی بیماری‌ها باشه. سلول‌های بنیادی پرورش‌یافته در فضا می‌تونن برای ایجاد مدل‌های واقعی از سرطان و بیماری‌های دیگه، تو ظرف‌های پتری استفاده بشن. محققان می‌تونن از این مدل‌ها برای پیگیری پیشرفت بیماری و آزمایش درمان‌های جدید برای متوقف کردنش استفاده کنن.

یه بررسی جامع از مقاله‌های منتشرشده در کلینیک مایو و سایر مراکز بهداشتی-دانشگاهی نشون میده که تحقیقات فضایی کاربردهایی فراتر از آزمایشگاه دارن. تعدادی از خطوط سلولی که تو شرایط بی‌وزنی پرورش داده شدن، پتانسیل بالینی از خودشون نشون دادن: سلول‌های بنیادی مزانشیمی، سلول‌های بنیادی بزرگسالی هستن که فاکتورهای رشد ترشح می‌کنن و قابلیت بهبود دارن. تیم دکتر زبیر ثبت کرده که سلول‌های بنیادی مزانشیمی که تو میکروگرانش گسترش پیدا کردن، توانایی‌های کاهش‌دهنده‌ی ایمنی بیشتری نسبت به سلول‌هایی دارن که روی زمین پرورش داده شدن.

سلول‌های بنیادی خون‌ساز (هماتوپوئیتیک) توانایی بازسازی خون برای مبارزه با عفونت، متوقف کردن خونریزی و حمل اکسیژن رو دارن. سلول‌های بنیادی خون‌ساز که تو ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) پرورش داده شدن، نشون دادن که قادر به گسترش و تمایز به سلول‌های قرمز یا سفید خون هستن که ممکنه یه روزی برای مدیریت بیماران مبتلا به سرطان‌های خونی استفاده بشن. سلول‌های پیش‌ساز قلبی-عروقی، آجرِ ساختمون رگ‌های خونی و ماهیچه‌ی قلب هستن و نقش حیاتی تو ترمیم ماهیچه ایفا می‌کنن. پرورش سلول‌های پیش‌ساز قلبی-عروقی تو فضا می‌تونه روزی گزینه‌های جدیدی برای ترمیم بافت آسیب‌دیده ناشی از حمله‌ی قلبی فراهم کنه.

سلول‌های بنیادی عصبی تو سیستم عصبی مرکزی یافت میشن و یه نقش کلیدی تو رشد، نگهداری و ترمیم مغز دارن. سلول‌های عصبی که تو محیط بی‌جاذبه گسترش پیدا کردن، قابلیت‌های بازسازی خودشون رو روی زمین حفظ کردن. محققان دارن این موضوع رو بررسی می‌کنن که آیا سلول‌های عصبی پرورش‌یافته در فضا می‌تونن درمان جایگزینی برای بیماری‌های سیستم اعصاب مرکزی ارائه بدن یا نه.

چالش‌ها در راه بهبود

با وجود نویدهایی که تحقیقات سلول‌های بنیادی فضایی داره، محققان با چالش‌های زیادی مواجه هستن. سلول‌ها، بعد از قرار گرفتن طولانی‌مدت در میکروگرانش، ممکنه قدرت و توانایی عملکردشون رو از دست بدن. با گذشت زمان، تشعشعات فضایی می‌تونه به DNA آسیب بزنه و بر رشد سلول‌ها تأثیر بذاره. یه نگرانی دیگه اینه که آیا سلول‌های پرورش‌یافته در میکروگرانش ممکنه سرطانی بشن. با این حال، تیم دکتر زوبیر هیچ مدرکی از آسیب‌های کروموزومی که بتونه منجر به سرطان در سلول‌های بنیادی مزانشیمی پرورش‌یافته در فضا بشه، پیدا نکرده.

تحقیقات سلول‌های بنیادی تو فضا، هنوز اول راهه و اثرات کامل تکثیر سلول‌ها تو شرایط بی‌وزنی هنوز به‌طور کامل درک نشده. اطلاعات علمی بیشتر، تحقیقات و تأمین بودجه لازم هست تا به محققان کمک کنه تا پتانسیل بالینی سلول‌های گسترش‌یافته در فضا رو به‌طور کامل درک کنن. دکتر زوبیر می‌نویسه: «تحقیقات فضایی‌ای که تا حالا انجام شده، فقط یه نقطه‌ی شروع بوده. با ادامه‌ی تحقیقات، یه چشم‌انداز وسیع‌تری درباره کاربردهای سلول‌های بنیادی ممکنه.» سازمان هوانوردی و فضایی آمریکا (ناسا) و مرکز بیوتراپی‌های ترمیمی کلینیک مایو، تأمین مالی این تحقیقات رو به‌عهده داشتن.