Rostou kmenové buňky lépe ve vesmíru? Zde je to, co říkají vědci
Foto: NASA-Imagery/PixabayVlastní kmenové buňky výzkumnice Dhruvy Sareenaové nyní obíhají kolem Země, aby otestovali, zda porostou lépe v nulové gravitaci
Vědci z Cedars-Sinai Medical Center v Los Angeles se snaží najít nové způsoby, jak vyrobit obrovské dávky typu kmenových buněk, které mohou generovat téměř jakýkoli jiný typ buněk v těle a potenciálně být použity k léčbě mnoha nemocí. Buňky dorazily o víkendu na Mezinárodní vesmírnou stanici na zásobovací lodi, napsal server Global News.
„Nemyslím si, že bych teď byla schopná zaplatit, ať to stojí cokoliv,“ řekla Sareenová. „Alespoň část mě v boxech může jít nahoru!“
Experiment je nejnovějším výzkumným projektem, který zahrnuje vysílání kmenových buněk do vesmíru. Některé, jako je tento, mají za cíl překonat pozemskou obtížnost hromadné produkce buněk. Jiní zkoumají, jak cestování vesmírem ovlivňuje buňky v těle. A některé pomáhají lépe porozumět nemocem, jako je rakovina.
„Tím, že posouváme hranice, jako je tato, jsou to znalosti, je to věda a je to učení,“ řekl Clive Svendsen, výkonný ředitel Institutu regenerativní medicíny Cedars-Sinai.
Šest dřívějších projektů z USA, Číny a Itálie poslalo různé typy kmenových buněk, včetně studie jeho týmu o účincích mikrogravitace na srdeční funkci na buněčné úrovni, řekl Dr. Joseph Wu ze Stanfordské univerzity, který řídí Stanfordský kardiovaskulární institut. Wu loni pomohl koordinovat řadu programů výzkumu kmenových buněk ve vesmíru.
Pozemské aplikace většiny tohoto výzkumu mohou být trochu vzdálené.
V tomto okamžiku jediné produkty na bázi kmenových buněk schválené Food and Drug Administration obsahují krvetvorné kmenové buňky z pupečníkové krve pro pacienty s krevními poruchami, jako jsou některé případy lymfomu. Neexistují žádné schválené terapie využívající kmenové buňky vysílané do vesmíru nebo jiné z nich odvozené, řekl Jeffrey Millman, odborník na biomedicínské inženýrství z Washingtonské univerzity v St. Louis.
Probíhající klinické studie zahrnující kmenové buňky se však zaměřují na stavy, jako je makulární degenerace, Parkinsonova choroba a poškození srdečního infarktu. A Millman se podílí na výzkumu, který by mohl vést k novému přístupu k léčbě diabetu 1. typu.
Vědci vidí velký příslib v kmenových buňkách.
Dilema gravitace
Tento příslib je zmírněn frustrujícím pozemským problémem: Gravitace planety ztěžuje pěstování obrovského množství buněk nezbytných pro budoucí terapie, které mohou vyžadovat více než miliardu na pacienta.
„Se současnou technologií, i kdyby FDA okamžitě schválil kteroukoli z těchto terapií, nemáme kapacitu na výrobu“, co je potřeba, řekl Millman.
Problém? Ve velkých bioreaktorech je třeba buňky intenzivně míchat, jinak se shlukují nebo spadnou na dno nádrže, řekl Millman. Stres může způsobit smrt většiny buněk.
„V nule G na buňky nepůsobí žádná síla, takže mohou růst jiným způsobem,“ řekl Svendsen.
Tým Cedars-Sinai vyslal to, čemu se říká indukované pluripotentní kmenové buňky. Mnoho vědců je považuje za perfektní výchozí materiály pro všechny druhy personalizovaných ošetření na bázi buněk. Nesou vlastní DNA pacienta a díky své všestrannosti jsou podobné embryonálním kmenovým buňkám, pouze jsou přeprogramovány z kůže nebo krevních buněk dospělých.
Pro jejich experiment, který financuje NASA, kontejner velikosti krabice od bot obsahuje pytle naplněné kuličkami buněk a všemi pumpami a roztoky potřebnými k tomu, aby je udržely naživu po dobu čtyř týdnů. Náklad bude také zahrnovat neurální kmenové buňky pocházející ze Svendsena. Vědci použili kmenové buňky odvozené z jejich vlastních bílých krvinek, protože pro ně bylo snadné dát souhlas.
Experiment provedou na dálku s krabicí buněk na Zemi pro srovnání. Vesmírný experiment se jim vrátí zhruba za pět týdnů, až přiletí ve stejné kapsli SpaceX.
Práce je navržena tak, aby připravila cestu pro další výzkum financovaný NASA. Pokud budou schopni přijít na to, jak vytvořit miliardy buněk na oběžné dráze, řekl Svendsen, „dopad by mohl být obrovský.“
Vysoko létající budoucnost
Během stejného startu nákladu poslali vědci z Kalifornské univerzity v San Diegu na vesmírnou stanici krevní kmenové buňky, což je opakování experimentu, který provedli minulý rok. Chtějí zjistit, zda nízká oběžná dráha Země vyvolává rychlejší stárnutí buněk, což vede k problémům, které připravují půdu pro prekancerózní změny. Jedním z cílů je chránit zdraví astronautů.
Afshin Beheshti, výzkumník z NASA Ames Research Center, řekl, že vědci teprve začínají chápat některá rizika vesmírných cest.
„Ve vesmíru je více neznámých než známých,“ řekl. „Každý nový typ experimentu objasní, jak tělo reaguje na vesmírné prostředí.“
Nakonec, řekl Beheshti, by výzkum měl přinést více než praktická, pozemská řešení, jako jsou nové léky. Pomůže také se vzdálenými lidskými aspiracemi, jako je život na jiných planetách.