تمكن طاقم ناسا على متن محطة الفضاء الدولية من إنماء الخلايا الأولية للأعضاء البشرية على بعد نحو 400 كم من الأرض.
وتعد هذه التجربة محاولة لإنماء الأنسجة البشرية عن طريق إرسال الخلايا الجذعية البشرية إلى المدار والسماح لها بالنمو في الفضاء.
ويمكن أن تتطور الخلايا الجذعية في نهاية المطاف، إلى عظام وغضاريف وأعضاء أخرى، وفي حال نجاح التجربة، فإنه سيتم استخدام
هذا الاكتشاف لمحاولة تنمية الأعضاء لاستخدامها في عمليات الزرع.
ووفقا لكارا تيل، أحد الباحثين المشاركين في الدراسة، من جامعة زيورخ، فإن التجربة تستخدم "انعدام الوزن كأداة".
وسيقع استخدام انعدام الجاذبية على متن المحطة الفضائية الدولية لتشجيع الخلايا الجذعية على التطور إلى أنسجة ثلاثية الأبعاد، بدلا من الهياكل "أحادية الطبقة" التي تتطور على الأرض.
وتُجرى التجربة من قبل رواد الفضاء في المحطة الفضائية الدولية باستخدام "مختبر صغير متنقل" وقع إرساله على متن صاروخ "سبيس إكس" الأسبوع الماضي.
وستستمر التجربة لمدة شهر، حيث سيراقب العلماء خلالها كيفية نمو الخلايا الجذعية. وإذا نجحت التجربة، فإن وكالة ناسا تعتزم التحول من المختبر الصغير إلى إنتاج أكبر.
ومن هناك، يمكن لوكالة الفضاء الأمريكية استخدام هذه العملية لتوليد الأنسجة الضرورية لعمليات الزرع عن طريق أخذ الخلايا من المرضى، أو إنتاج مواد شبيهة بالأعضاء يمكن استخدامها لاختبار الأدوية، وهو ما قد يضمن التأكد من أن الأدوية تعمل على مرضى معينين، فضلا عن تقليل عدد الحيوانات المستخدمة في التجارب.
وعلى الأرض، تنمو الأنسجة، فيما يُعرف بعملية زرع الخلايا، "أحادية الطبقة"، ما يعني توليد أنسجة مسطحة ثنائية الأبعاد.
وقال البروفيسور أوليفر أولريتش، قائد الأبحاث في التجربة، إن زرع الخلايا (وهي عملية تتم فيها تنمية خلايا حقيقية النواة وبدائية النواة تحت ظروف مسيطرة)، في الفضاء يشير إلى أن الخلايا في الجاذبية الصغرى "تظهر نموا غير مقيد مكانيا، وتتجمع في مجموعة معقدة ثلاثية الأبعاد.
وتضمّنت البحوث السابقة تجارب محاكاة حقيقية، معظمها باستخدام الخلايا السرطانية ووضع الخلايا الجذعية البشرية الحقيقية في أجهزة محاكاة الجاذبية الصغرى.
ومع ذلك، فإن المرحلة التالية من البحث أساسية لأنه "لا يوجد بديل لمحطة الفضاء الدولية"، وفقا للبروفيسور أولريش، وذلك لأن تكوين الأنسجة ثلاثية الأبعاد يتطلب عدة أيام أو حتى أسابيع في الجاذبية الصغرى.
وبعد التجربة التي ستستمر لمدة شهر، سيعيد العلماء العينات ويتوقعون رؤية تكوين ناجح لما يُعرف بـ"عُضيّ عُضواني" (organoid)، ومن المتوقع أن تكون هذه الهياكل أصغر وأكثر بساطة من الأعضاء النامية داخل أنابيب الاختبار.
وما يزال العلماء غير متأكدين من سبب ظروف محطة الفضاء الدولية التي تؤدي إلى تجميع هياكل نسيجية معقدة ثلاثية الأبعاد.
ويواصل البروفيسور أولريش وعلماء آخرون البحث في كيفية تفاعل قوة الجاذبية و"الآلة الجزيئية في الخلية" لخلق أنواع جديدة ومختلفة من الأنسجة على الأرض وفي الفضاء.
وتعد هذه التجربة محاولة لإنماء الأنسجة البشرية عن طريق إرسال الخلايا الجذعية البشرية إلى المدار والسماح لها بالنمو في الفضاء.
ويمكن أن تتطور الخلايا الجذعية في نهاية المطاف، إلى عظام وغضاريف وأعضاء أخرى، وفي حال نجاح التجربة، فإنه سيتم استخدام
هذا الاكتشاف لمحاولة تنمية الأعضاء لاستخدامها في عمليات الزرع.
ووفقا لكارا تيل، أحد الباحثين المشاركين في الدراسة، من جامعة زيورخ، فإن التجربة تستخدم "انعدام الوزن كأداة".
وسيقع استخدام انعدام الجاذبية على متن المحطة الفضائية الدولية لتشجيع الخلايا الجذعية على التطور إلى أنسجة ثلاثية الأبعاد، بدلا من الهياكل "أحادية الطبقة" التي تتطور على الأرض.
وتُجرى التجربة من قبل رواد الفضاء في المحطة الفضائية الدولية باستخدام "مختبر صغير متنقل" وقع إرساله على متن صاروخ "سبيس إكس" الأسبوع الماضي.
وستستمر التجربة لمدة شهر، حيث سيراقب العلماء خلالها كيفية نمو الخلايا الجذعية. وإذا نجحت التجربة، فإن وكالة ناسا تعتزم التحول من المختبر الصغير إلى إنتاج أكبر.
ومن هناك، يمكن لوكالة الفضاء الأمريكية استخدام هذه العملية لتوليد الأنسجة الضرورية لعمليات الزرع عن طريق أخذ الخلايا من المرضى، أو إنتاج مواد شبيهة بالأعضاء يمكن استخدامها لاختبار الأدوية، وهو ما قد يضمن التأكد من أن الأدوية تعمل على مرضى معينين، فضلا عن تقليل عدد الحيوانات المستخدمة في التجارب.
وعلى الأرض، تنمو الأنسجة، فيما يُعرف بعملية زرع الخلايا، "أحادية الطبقة"، ما يعني توليد أنسجة مسطحة ثنائية الأبعاد.
وقال البروفيسور أوليفر أولريتش، قائد الأبحاث في التجربة، إن زرع الخلايا (وهي عملية تتم فيها تنمية خلايا حقيقية النواة وبدائية النواة تحت ظروف مسيطرة)، في الفضاء يشير إلى أن الخلايا في الجاذبية الصغرى "تظهر نموا غير مقيد مكانيا، وتتجمع في مجموعة معقدة ثلاثية الأبعاد.
وتضمّنت البحوث السابقة تجارب محاكاة حقيقية، معظمها باستخدام الخلايا السرطانية ووضع الخلايا الجذعية البشرية الحقيقية في أجهزة محاكاة الجاذبية الصغرى.
ومع ذلك، فإن المرحلة التالية من البحث أساسية لأنه "لا يوجد بديل لمحطة الفضاء الدولية"، وفقا للبروفيسور أولريش، وذلك لأن تكوين الأنسجة ثلاثية الأبعاد يتطلب عدة أيام أو حتى أسابيع في الجاذبية الصغرى.
وبعد التجربة التي ستستمر لمدة شهر، سيعيد العلماء العينات ويتوقعون رؤية تكوين ناجح لما يُعرف بـ"عُضيّ عُضواني" (organoid)، ومن المتوقع أن تكون هذه الهياكل أصغر وأكثر بساطة من الأعضاء النامية داخل أنابيب الاختبار.
وما يزال العلماء غير متأكدين من سبب ظروف محطة الفضاء الدولية التي تؤدي إلى تجميع هياكل نسيجية معقدة ثلاثية الأبعاد.
ويواصل البروفيسور أولريش وعلماء آخرون البحث في كيفية تفاعل قوة الجاذبية و"الآلة الجزيئية في الخلية" لخلق أنواع جديدة ومختلفة من الأنسجة على الأرض وفي الفضاء.
