الفضاء: الحدود النهائية … للخلايا الجذعية؟ يقول معهد ألين لعلوم الخلية في سياتل إن الخلايا من مجموعتها تذهب إلى الفضاء لأول مرة في مهمة خاصة إلى محطة الفضاء الدولية.
ستكون تشكيلة مجموعة Allen Cell من الخلايا الجذعية متعددة القدرات التي يسببها الإنسان ، أو IPSCs ، محورًا لواحدة من أكثر من 20 تجربة يتم إرسالها إلى المدار على متن رحلة نظمتها شركة Axiom Space ومقرها تكساس. وستتولى رائدة الفضاء السابقة في ناسا ، بيجي ويتسون ، قيادة مهمة Ax-2 – وهي ثاني رحلة لأكسيوم إلى محطة الفضاء – وسيشمل زملاؤها المدير التنفيذي للأعمال في تينيسي جون شوفنر بالإضافة إلى رائدي الفضاء السعوديين علي القرني وريانة برناوي.
سيصعد صاروخ Falcon 9 من SpaceX الطاقم إلى المدار في كبسولة SpaceX Crew Dragon لما يُتوقع أن يكون لمدة أسبوع في المحطة. تم تعيين Liftoff ليوم الأحد الساعة 5:37 مساءً بالتوقيت الشرقي (2:37 مساءً بتوقيت المحيط الهادئ) في مركز كينيدي للفضاء التابع لناسا في فلوريدا. كانت أجرة كل متسابق في مهمة Ax-1 العام الماضي حوالي 55 مليون دولار ، وعلى الرغم من عدم الإعلان عن سعر تذكرة Ax-2 ، فمن المحتمل أنها في نطاق مشابه.
تعد دراسة الخلايا الجذعية جزءًا من سلسلة من التجارب التي تمولها وكالة ناسا بقيادة باحثين في مركز Cedars-Sinai الطبي في لوس أنجلوس. من المتوقع أن تفتح هذه التجربة أرضية جديدة عندما يتعلق الأمر بتنمية IPSCs في الفضاء وتعديل الحمض النووي للخلايا للأغراض العلاجية.
تتمتع الخلايا الجذعية متعددة القدرات بالقدرة على التمايز إلى أي نوع آخر من الخلايا تقريبًا في الجسم ، بما في ذلك خلايا القلب وخلايا الدماغ. اكتشف الباحثون كيفية إعادة برمجة الخلايا العادية – عادةً خلايا الجلد – وتحفيزها على أن تصبح خلايا جذعية متعددة القدرات. لكن لا تزال هناك عقبات يجب التغلب عليها.
قال الباحث الرئيسي المشارك آرون شارما ، عالم الأحياء في معهد الطب التجديدي التابع لمجلس المحافظين ومعهد سميدت للقلب في سيدار سيناء: “يتمثل التحدي الرئيسي لاستخدام iPSCs في العلاجات لدى البشر في صنع ما يكفي منها بجودة عالية جدًا”. بيان صحفي. “نريد أن نكون قادرين على إنتاجها بكميات كبيرة بالمليارات حتى نتمكن من استخدامها في عدد من التطبيقات المختلفة ، بما في ذلك اكتشاف عقاقير جديدة قد تكون قادرة على تحسين وظائف القلب.”
لقد تحسنت تقنيات إنتاج الخلايا الجذعية ، لكن الباحثين يقولون إن التوتر الناجم عن الجاذبية قد يجعل من الصعب على كتل الـ IPSCs أن تتوسع وتنمو.
قال كلايف سفندسن ، المدير التنفيذي لمجلس Cedars-Sinai Board: “تسحب الجاذبية باستمرار هذه الخلايا الجذعية متعددة القدرات نحو الأرض ، وتضغط عليها وتوفر حافزًا لبدء التحول إلى أنواع أخرى من الخلايا ، ولكن في الجاذبية الصغرى لن يكون هذا التأثير موجودًا”. من معهد المحافظين للطب التجديدي والباحث الرئيسي المشارك للتجربة. “عندما لا يكون ضغط الجاذبية موجودًا على الخلايا ، فإننا نريد اختبار ما إذا كانت تنمو بشكل أسرع ، ولديها تغييرات جينية أقل وتبقى في حالة تعدد القدرات.”
تحمل IPSCs من مجموعة Allen Cell Collection جينًا تم تعديله لجعل أجزاء من الخلايا تتوهج عند إضاءتها بأطوال موجية محددة من الضوء.
“كان الغرض الأصلي من هذه المجموعة هو فهم كيفية ترتيب العضيات أو” الأجزاء “الرئيسية داخل خلية بشرية طبيعية ، وكيف تتغير عندما تؤدي الخلية وظائف مختلفة أو حتى تصبح نوعًا مختلفًا من الخلايا بمرور الوقت ،” روانثي جوناوردان ، قال المدير التنفيذي لمعهد ألين لعلوم الخلية في بيان صحفي. “انطلاقا من هذا الأساس ، يمكننا نحن والآخرون بعد ذلك استكشاف وفهم كيفية تأثير الاضطرابات المختلفة مثل الأمراض التي تصيب الإنسان على خلايانا.”
قالت غوناوردان إنها وزملاؤها “لم يتصوروا أبدًا وصول خلايانا إلى الفضاء عندما أنشأنا هذه المجموعة” ، لكن شارما قالت إن تألق الخلايا سيكون بمثابة مقياس رئيسي لتجربة Cedars-Sinai.
قال شارما: “هذه الخلايا المعينة التي تقوم برحلة إلى الفضاء هي من خط خلوي جميل للعمل معه ، لأنه يمكنك رؤيتها تتوهج باللون الأخضر عندما تكون أكثر فاعلية”. “إنها قراءة بصرية رائعة لمدى صحة خلايانا في الجاذبية الصغرى.”
أخبر بروك روبرتس ، الذي يقود فريق هندسة الجينوم في معهد ألين لعلوم الخلايا ، موقع GeekWire أن الخلايا المعدلة جينيًا ستعطي العلماء “قراءة لقوة أو” جذعية “الخلايا في الوقت الفعلي ، في الخلايا الحية”.
بالإضافة إلى مراقبة فاعلية الخلايا ، يخطط فريق Cedars-Sinai للتحقيق فيما إذا كان يمكن إدخال الحمض النووي بشكل فعال في الخلايا في بيئة المحطة الفضائية الخالية من الجاذبية.
في نهاية مهمة Ax-2 ، ستعود الخلايا إلى الأرض. إذا كانت هذه التجربة ودراسات المتابعة ترقى إلى مستوى آمال الباحثين ، فقد تؤدي إلى تحسينات في تقنيات إنتاج الخلايا الجذعية للأغراض البحثية والعلاجية. من تعرف؟ قد تصبح الحدود النهائية مجرد حدود جديدة للتكنولوجيا الحيوية.