درمان آلزایمر و پارکینسون با کمک مغز‌های پرورش‌یافته در فضا

دانشمندان با موفقیت مغزهای کوچک انسان را در فضا رشد دادند تا به دنبال درمان های جدید برای آلزایمر، پارکینسون و آسیب های نخاعی باشند.

به گزارش اسنا، محیط کم گرانش ایستگاه فضایی بین المللی محققان را قادر ساخت تا ارگانوئیدهای مغزی را تنها در 72 ساعت رشد دهند. روی زمین، این فرآیند می تواند ماه ها طول بکشد.

به گزارش دیلی میل، این ارگانوئیدها توده های سلولی مصنوعی هستند که ساختار و عملکرد اندام های انسان را تقلید می کنند. آنها به محققان اجازه دادند تا روش جدیدی را برای درمان بیماری های عصبی صعب العلاج آزمایش کنند.

یک درمان جدید امیدوارکننده که توسط شرکت بیوتکنولوژی Axonis Therapeutics ساخته شده است، از یک ویروس برنامه ریزی مجدد برای ارائه ژن درمانی مفید به سلول های سیستم عصبی مرکزی استفاده می کند. این ویروس‌های اصلاح‌شده «ناقل‌های ویروسی» نامیده می‌شوند و می‌توانند به ویژه برای درمان بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون و آسیب‌های نخاعی مفید باشند.

آزمایش‌ها نشان داد که آکسونیس روی موش‌ها کار می‌کند، اما ژن‌درمانی‌هایی که در جوندگان مؤثر هستند اغلب در انسان‌ها با شکست مواجه می‌شوند. این شرکت نیاز به انجام آزمایش هایی با استفاده از یک مدل دقیق از سیستم عصبی مرکزی انسان داشت، که آنها را به آزمایش اندام های مغزی در حال رشد انسان در فضا سوق داد.

دانشمندان می‌توانند سلول‌های سیستم عصبی مرکزی را روی زمین رشد دهند، اما گرانش آنها را مجبور می‌کند تا خود را در لایه‌های دوبعدی قرار دهند و کشت ساختار سه‌بعدی و پیچیدگی جمعیت‌های عملکردی سلول‌های مغز را دشوار می‌کند.

ارگانوئیدهای رشد یافته در فضا به زودی مدل بسیار دقیقی از مغز انسان ارائه کردند که به محققان در ایستگاه فضایی اجازه داد تا اثربخشی درمان های جدید را بر روی ناقل ویروسی آزمایش کنند.

شین هگارتی، یکی از بنیانگذاران و مدیر ارشد علمی آکسونیس، گفت: «تحقیق در فضا چیزی نیست که شما معمولاً به آن فکر کنید، اما فرصت استفاده از شرایط ریزگرانش می‌تواند با تغییر مرزهای علم، پتانسیل‌های دست‌نخورده زیادی را باز کند. محیط منحصر به فرد فضا را آشکار می کند.

در آگوست 2023، آکسونیس ویال‌های منجمد حاوی ناقل‌های ویروسی، نورون‌های بالغ و آستروسیت‌ها را به ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب کرد. سپس گروهی از محققان در آزمایشگاه شناور ایستگاه فضایی این مواد را به دستگاهی به نام «BioCell» که سیستمی تخصصی در زمینه کشت سلولی است، تزریق کردند.

آنها ناقل ویروسی را با یک ژن پروتئین فلورسنت بارگذاری کردند تا در صورت نفوذ موفقیت آمیز به نورون ها و کاشت ژن در آنها، سبز نئونی بدرخشد. تنها در عرض 72 ساعت، سلول‌ها نه تنها خود را در ارگانوئیدهای مغزی سه بعدی سازماندهی کردند، بلکه درخشیدند.

شیلا نیلسن از سازمان تحقیقاتی BioServe Space Technologies، سازنده سلول زیستی، گفت: “روز بزرگ ما زمانی بود که خدمه در حال انجام معاینات میکروسکوپی بودند و ما توده های بزرگی از بافت های سه بعدی سبز رنگ را دیدیم.” از ارگانوئیدها، و آنها واقعا ما را هیجان زده کردند، زیرا ما قبلاً چنین چیزی را روی زمین ندیده بودیم.

هگارتی گفت: «خیلی هیجان انگیز بود. ما توانستیم توانایی هدف گیری ژن درمانی را تایید کنیم و نشان دهیم که به سرعت مدل های سه بعدی انبوهی از مغز انسان ایجاد کرده ایم. پیشرفت اصلی این است که ما می‌توانیم به سرعت نورون‌ها و آستروسیت‌های بالغ را در مدلی از مغز در ریزگرانش جمع‌آوری کنیم. این کاری است که ما نمی توانیم روی زمین انجام دهیم.