نسیم گیلان - ایرنا / پژوهشگران برای نخستین‌بار مدل‌های مهندسی‌شده بافت مغز و قلب انسان را به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستادند تا اثرات ریزگرانش بر سلامت مغز و قلب و روند پیری را بررسی کنند.
پژوهشگران دانشکده پزشکی مونت ساینای این مدل‌ها را با مأموریت اسپِیس‌ایکس سی‌آراس-۳۵ (SpaceX CRS-35) به فضا فرستادند. در این مأموریت، دو طرح، سامانه‌های مینیاتوری شبه‌اندامی موسوم به ارگانوئید (توده‌های کوچک سلولی که شبیه اندام‌های واقعی عمل می‌کنند) و ارگان‌چیپ (تراشه‌های کوچکی که سلول‌های اندام روی آن‌ها رشد می‌کنند) را به ایستگاه فضایی می‌فرستند تا اثرات ریزگرانش (حالتی که جاذبه بسیار ضعیف است) و افزایش تابش بر سلامت انسان را بررسی کنند.
سفر فضایی، فضانوردان را در معرض ریزگرانش و تابش بیشتر قرار می‌دهد و می‌تواند تغییرات زیستی مرتبط با پیری تسریع‌شده (پیری سریع‌تر از حالت طبیعی) ایجاد کند. پژوهشگران در چند مأموریت بررسی خواهند کرد که بافت مغز انسان چگونه به سفر فضایی پاسخ می‌دهد و چرا این پاسخ‌ها بین فضانوردان متفاوت است.
آن‌ها همچنین مطالعه خواهند کرد که عوامل خطر ژنتیکی رایج برای زوال عصبی، مانند آپولیپوپروتئین ای۴ (APOE4) که خطر آلزایمر را افزایش می‌دهد، چگونه بر روند پیری افراد روی زمین تأثیر می‌گذارد.
مدل مغزی می‌برِین
یکی از طرح‌های مرکز پزشکی مونت ساینای، مدل می‌برِین/ miBrain را از سلول‌های بنیادی بیماران توسعه داد. این مدل شامل همه انواع اصلی سلول‌های مغز، از جمله نورون‌ها (سلول‌های عصبی)، آستروسیت‌ها (نوعی سلول پشتیبان در مغز) و سلول‌های ایمنی، و همچنین عروق خونی است و ویژگی‌های کلیدی بافت مغز انسان را بازتولید می‌کند. مونت ساینای با همکاری ناسا و شرکت هوافضای اسپِیس تانگو مجموعه‌ای از پروازهای فضایی را برای اعتبارسنجی این مدل انجام می‌دهد.
جوئل بلانچارد (Joel W. Blanchard)، سرپرست این طرح، گفت: پژوهش ما می‌تواند می‌برِین/ miBrain را به‌عنوان ابزاری کاربردی برای ارزیابی خطرات عصبی پیش و در طول سفر فضایی معرفی کند. هدف ما شناسایی نشانه‌های زیستی آسیب و ارزیابی اقداماتی است که از سلامت مغز محافظت می‌کنند.
ارگانوئیدهای قلبی تپنده
در طرح دوم، ارگانوئیدهای قلبی تپنده که از سلول‌های بنیادی انسانی سالم در تراشه‌ای با کانال‌های ریز رشد کرده‌اند، به فضا فرستاده می‌شوند تا بهتر فهمیده شود ریزگرانش چگونه بر عملکرد قلب و عروق تأثیر می‌گذارد.
این گروه پژوهشی، پیش‌تر در سال ۲۰۲۳ میلادی سلول‌های عضله قلب را به فضا فرستاده بود. مأموریت کنونی دو تراشه حاوی حداکثر ۱۶ ارگانوئید قلبی تپنده را در سامانه خودکار کیوب‌لَب (CubeLab) ارسال می‌کند. این سامانه خودکار، جعبه آزمایشگاهی کوچکی است که آزمایش‌ها را بدون حضور فضانورد در فضا انجام می‌دهد. این سامانه هر روز تحریک الکتریکی، آزمون فشار، تصویربرداری میکروسکوپی و جمع‌آوری نمونه مایع را انجام می‌دهد.
متخصصان دانشکده پزشکی آیکان مونت ساینای می‌گویند این یافته‌ها می‌تواند به محافظت از سلامت قلب فضانوردان و درمان بیماری‌های قلبی در جمعیت‌های سالخورده کمک کند.
سارا میلار (Sarah E. Millar)، رئیس امور علمی این دانشکده، گفت: این طرح‌ها نشان‌دهنده کار روبه‌رشد مونت ساینای در علوم فضایی است. نتایج این آزمایش‌ها به ما کمک می‌کند تأثیرات سفر فضایی بر سلامت مغز و قلب را بهتر بفهمیم و آماده‌سازی فضانوردان را بهبود دهیم.
چرا این پژوهش مهم است؟
به گفته پژوهشگران، شرایط فضا می‌تواند مانند یک آزمایشگاه طبیعی برای مطالعه پیری عمل کند؛ زیرا در مدت کوتاه، تغییراتی در بدن رخ می‌دهد که در حالت عادی سال‌ها طول می‌کشد. بنابراین، یافته‌های این مأموریت نه‌تنها به سلامت فضانوردان کمک می‌کند، بلکه می‌تواند به درک بهتر بیماری‌های مرتبط با سن، مانند آلزایمر و بیماری‌های قلبی، در افراد روی زمین هم منجر شود.