الاستفادة من الفضاء للنهوض بعلوم الخلايا الجذعية والطب – ScienceDaily

قد يكمن سر إنتاج كميات كبيرة من الخلايا الجذعية بكفاءة أكبر في ظروف الجاذبية شبه الصفرية في الفضاء. وجد العلماء في Cedars-Sinai أن الجاذبية الصغرى لديها القدرة على المساهمة في الإنجازات المنقذة للحياة على الأرض من خلال تسهيل الإنتاج الضخم السريع للخلايا الجذعية.

ورقة بحثية جديدة بقيادة Cedars Sinai ونشرت في مجلة Peer-review Journal تقارير الخلايا الجذعية، يسلط الضوء على الفرص الرئيسية التي تمت مناقشتها خلال ندوة التصنيع الحيوي في الفضاء لعام 2020 لتوسيع تصنيع الخلايا الجذعية في الفضاء.

يمكن أن يكون التصنيع الحيوي – وهو نوع من إنتاج الخلايا الجذعية يستخدم مواد بيولوجية مثل الميكروبات لإنتاج مواد ومواد حيوية مناسبة للاستخدام في التطبيقات قبل السريرية والسريرية والعلاجية – أكثر إنتاجية في ظروف الجاذبية الصغرى.

“لقد وجدنا أن رحلات الفضاء والجاذبية الصغرى مكانان مرغوب فيهما للتصنيع الحيوي لأنه يمنح عددًا من الخصائص الخاصة جدًا للأنسجة البيولوجية والعمليات البيولوجية التي يمكن أن تساعد في إنتاج خلايا أو منتجات أخرى بشكل جماعي بطريقة لن تكون قادرًا على القيام بها على الأرض ، “قال عالم أحياء الخلايا الجذعية آرون شارما ، دكتوراه ، عالم أبحاث ورئيس مختبر أبحاث جديد في مجلس إدارة معهد الطب التجديدي بأرز سيناء ، ومعهد سميدت للقلب وقسم العلوم الطبية الحيوية.

وقال: “لقد شهد العقدان الماضيان تطورات ملحوظة في الطب التجديدي وتقدمًا هائلاً في تقنيات الفضاء مما أتاح فرصًا جديدة للوصول إلى الفضاء وتسويقه”.

حدد الحاضرون في ندوة الفضاء الافتراضي في ديسمبر أكثر من 50 فرصة تجارية محتملة لإجراء أعمال التصنيع الحيوي في الفضاء ، وفقًا لورقة Cedars-Sinai. تندرج أكثر المنتجات الواعدة في ثلاث فئات: نمذجة المرض ، والتصنيع الحيوي ، والمنتجات المشتقة من الخلايا الجذعية.

الأول ، نمذجة المرض ، يستخدمه العلماء لدراسة الأمراض والعلاجات الممكنة عن طريق تكرار الهياكل كاملة الوظائف – سواء باستخدام الخلايا الجذعية ، أو العضيات (هياكل ثلاثية الأبعاد مصغرة نمت من الخلايا الجذعية البشرية التي تشبه الأنسجة البشرية) ، أو الأنسجة الأخرى.

وجد المحققون أنه بمجرد تعرض الجسم لظروف الجاذبية المنخفضة لفترات طويلة من الزمن ، فإنه يعاني من فقدان العظام المتسارع والشيخوخة. من خلال تطوير نماذج المرض بناءً على عملية الشيخوخة المتسارعة ، يمكن لعلماء الأبحاث فهم آليات عملية الشيخوخة وتطور المرض بشكل أفضل.

قال شارما: “لا يمكن لهذا العمل أن يساعد رواد الفضاء فحسب ، بل يمكن أن يقودنا أيضًا إلى تصنيع تركيبات العظام أو تركيبات العضلات الهيكلية التي يمكن تطبيقها على أمراض مثل هشاشة العظام وأشكال أخرى من تسارع شيخوخة العظام وهزال العضلات التي يعاني منها الناس على الأرض”. ، من هو المؤلف المقابل للورقة.

موضوع آخر نوقش بشدة في الندوة هو التصنيع الحيوي ، والذي يستخدم عمليات التصنيع لإنتاج مواد مثل الأنسجة والأعضاء. تعد الطباعة ثلاثية الأبعاد إحدى تقنيات التصنيع الحيوي الأساسية.

تتضمن المشكلة الرئيسية في إنتاج هذه المواد على الأرض الكثافة الناتجة عن الجاذبية ، مما يجعل من الصعب على الخلايا أن تتوسع وتنمو. مع عدم وجود الجاذبية والكثافة في الفضاء ، يأمل العلماء أن يتمكنوا من استخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد لطباعة أشكال ومنتجات فريدة ، مثل العضيات أو أنسجة القلب ، بطريقة لا يمكن تكرارها على الأرض.

تتعلق الفئة الثالثة بإنتاج الخلايا الجذعية وفهم كيفية تأثر بعض خصائصها الأساسية بالجاذبية الصغرى. بعض هذه الخصائص تشمل الفاعلية ، أو قدرة الخلية الجذعية على تجديد نفسها ، والتمايز ، قدرة الخلايا الجذعية على التحول إلى أنواع أخرى من الخلايا.

يمكن أن يؤدي فهم بعض تأثيرات رحلات الفضاء على الخلايا الجذعية إلى طرق أفضل لتصنيع أعداد كبيرة من الخلايا في غياب الجاذبية. سيرسل علماء من Cedars-Sinai الخلايا الجذعية إلى الفضاء في أوائل العام المقبل ، بالتعاون مع وكالة ناسا والمقاول الخاص ، Space Tango ، لاختبار ما إذا كان من الممكن إنتاج دفعات كبيرة في بيئة منخفضة الجاذبية.

قال شارما: “بينما لا نزال في المرحلة الاستكشافية لبعض هذا البحث ، لم يعد هذا في عالم الخيال العلمي”. “في غضون السنوات الخمس المقبلة قد نرى سيناريو حيث نجد خلايا أو أنسجة يمكن صنعها بطريقة غير ممكنة هنا على الأرض. وأعتقد أن هذا مثير للغاية.”

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.