تولید سلول‌های بنیادی در فضا!

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، دانشمندان مرکز پزشکی "سیدرز-ساینای" (Cedars-Sinai) دریافتند که ریزگرانش پتانسیل آن را دارد که با تسهیل تولید انبوه سریع سلول‌های بنیادی به پیشرفت‌های حیات‌بخش در زمین کمک کند.

مقاله‌ای جدید به رهبری سیدرز-ساینای که در مجله‌ی "Stem Cell Reports" به چاپ رسیده است بر فرصت‌های اساسی که در طول سمپوزیوم "فرآوری زیستی در فضا" برای گسترش تولید سلول‌های بنیادی در فضا مورد بحث قرار گرفت، تاکید دارد.

فرآوری زیستی، گونه‌ای از فناوری تولید سلول بنیادی است که در آن از مواد زیستی مانند میکروب‌ها برای تولید مواد زیستی مناسب برای مصارف پیش‌بالینی، بالینی و درمانی استفاده می‌شود. این فرآیند در شرایط ریزگرانش بازدهی بیشتری خواهد داشت.

"آرون شارما" (Arun Sharma)، دانشمند محقق و سرپرست یک آزمایشگاه تحقیقاتی جدید در مرکز پزشکی سیدرز-ساینای می‌گوید: ما دریافتیم که پرواز‌های فضایی و ریزگرانش مکانی مناسب برای فرآوری زیستی است، زیرا این محیط‌ها ویژگی‌های بسیار قابل توجهی برای بافت‌ها و فرآیند‌های زیستی دارند و می‌توانند به تولید انبوه سلول‌ها یا سایر محصولات به گونه‌ای که در زمین امکان‌پذیر نیست، کمک کنند.

او افزود: طی دو دهه گذشته شاهد پیشرفت‌های قابل توجهی در پزشکی ترمیمی و فناوری‌های فضایی بوده‌ایم که فرصت‌هایی برای رسیدن به فضا و تجاری‌سازی آن فراهم می‌کند.

حاضران در سمپوزیوم مجازی فضا در ماه دسامبر بیش از ۵۰ فرصت تجاری برای اجرای فرآوری زیستی در فضا یافتند. مهم‌ترین آن‌ها در سه دسته: مدل‌سازی بیماری، ساخت زیستی و محصولات ساخته شده از سلول‌های بنیادی قرار می‌گرفت.

اولین مورد یعنی مدلسازی بیماری توسط دانشمندان برای مطالعه بیماری و درمان‌های احتمالی آن با جایگزین کردن ساختار‌هایی با عملکرد کامل مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ساختار‌ها می‌تواند سلول بنیادی، ارگانوئید (ساختار‌های سه بُعدی بسیار کوچک که از سلول بنیادی ساخته می‌شوند و بافت انسان را شبیه‌سازی می‌کنند)، یا سایر بافت‌ها باشد.

محققان دریافتند که زمانی که بدن برای مدت طولانی در معرض شرایط ریزگرانش قرار می‌گیرد، تحلیل رفتن استخوان و پیری سرعت می‌گیرد. دانشمندان با مدل‌سازی بیماری‌ها براساس فرآیند پیری سرعت یافته می‌توانند به درک بهتری از مکانیسم‌های فرآیند پیری و رشد بیماری برسند.

شارما می‌گوید: این کار نه تنها به فضانوردان کمک می‌کند بلکه به ما در ساخت ساختار‌های استخوانی یا ماهیچه‌های اسکلتی که می‌توان آن‌ها را در بیماری‌هایی مثل پوکی استخوان مورد استفاده قرار داد نیز کمک می‌کند.

مورد دیگری که در سمپوزیوم مورد بحث قرار گرفت، ساخت زیستی بود که در آن از فرآیند فرآوری زیستی برای تولید موادی مثل بافت و اندام‌ها استفاده می‌شود. چاپ سه‌بُعدی یکی از هسته‌های فناوری ساخت‌زیستی است.

یکی از مشکلات اساسی در تولید این مواد در زمین چگالی ناشی از گرانش است که رشد و گسترش سلول‌ها را دشوار می‌کند. دانشمندان امیدوارند در غیاب چگالی و جاذبه در فضا، بتوان از چاپ سه بُعدی برای تولید ساختار‌های منحصربه‌فرد و محصولاتی مانند ارگانوئید یا بافت قلبی استفاده کرد به گونه‌ای که مشابه آن‌ها را نتوان در زمین ساخت.

سومین دسته مربوط به تولید سلول‌های بنیادی و درک نحوه اثرگذاری ریزگرانش بر برخی از ویژگی‌های اساسی آن‌ها است. برخی از این ویژگی‌ها شامل قدرت یا توانایی سلول بنیادی در احیا و تمایز خود و توانایی آن‌ها در تبدیل شدن به سلول‌های دیگر هستند.

درک برخی از اثرات سفر‌های فضایی بر سلول‌های بنیادی می‌تواند به طور بالقوه به یافتن راه‌های بهتر برای تولید تعداد انبوهی از سلول‌ها در غیاب جاذبه کمک کند. دانشمندان سیدرز-ساینای اوایل سال جاری در همکاری با ناسا و یک پیمانکار خصوصی به نام اسپیس تانگو (Space Tango)، سلول‌های بنیادی را به فضا می‌فرستد تا بررسی کند که آیا می‌توان در ریزگرانش میزان زیادی از این سلول‌ها را تولید کرد یا خیر.