شاید کلید درمان سرطان در فضا پنهان باشد

به گزارش خبرآنلاین، دلیل خوبی وجود دارد که چرا فضانوردان تمایل ندارند بیش از ۶ ماه در ایستگاه فضایی بین‌المللی بمانند. دلیل این است که ریزگرانش با بدن انسان مهربان نیست. از جمله اثرات دیگر ریزگرانش می‌توان به صاف شدن کره چشم و تورم انگشتان و صورت و سردردهای کورکننده اشاره کرد؛ زیرا خون، اندام‌ها و سلول‌ها به شیوه‌ای ظاهر می‌شوند که روی زمین واکنش نشان نمی‌دهند.

به نقل از ایسنا، همین دلایل می‌توانند فضا را به مکان مناسبی برای مطالعه سرطان و حتی شاید درمان آن تبدیل کنند. در سال جاری میلادی، تومورهایی که در آزمایشگاه‌های روی زمین رشد کرده‌اند، به عنوان بخشی از اولین پروژه تحقیقاتی برای استفاده از اندام‌های مصنوعی به منظور آزمایش سرطان در فضا به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاده می‌شوند. دانشمندان «دانشگاه ویک فارست»(Wake Forest University) سعی دارند در این پروژه، آزمایش‌های غربالگری سرطان را سریع‌تر و حساس‌تر انجام دهند؛ اما بیشترین اهمیت آزمایش آنها ممکن است متوجه مجموعه‌ای از پروژه‌های زیست‌پزشکی دیگر باشد که برای محیط‌های کم‌گرانش و محرک رشد سلول برنامه‌ریزی شده‌اند.

«داوید ماروتا»(Davide Marotta) مدیر برنامه‌ تولید زیستی در فضا متعلق به «آزمایشگاه ملی ایستگاه فضایی بین‌المللی» گفت: ریزگرانش، شتاب‌دهنده‌ شرایط است. هر بیماری، هر فنوتیپ و هر چیزی که می‌خواهیم مطالعه کنیم، در ریزگرانش می‌تواند سریع‌تر و در زمان کمتری اتفاق بیفتد. به جای انتظار ۱۰ ماهه می‌توانید در ۱۰ روز به فضا بروید تا همان اثرات بیولوژیکی را ببینید.

گرانش روی زمین، روند رشد سرطان را کند می‌کند زیرا سلول‌ها معمولاً برای عملکرد و رشد به اتصال به یک سطح نیاز دارند اما در فضا، خوشه‌هایی از سلول‌های سرطانی می‌توانند مانند حباب‌هایی از مخمر یا خوشه انگور در همه جهت‌ها گسترش یابند. از آنجا که حباب‌ها در فضا بزرگتر هستند و سریع‌تر رشد می‌کنند، پژوهشگران می‌توانند موادی را که به لبه‌ حباب‌های بزرگتر چسبیده‌اند، راحت‌تر آزمایش کنند. دانشمندان «دانشگاه نوتردام»(University of Notre Dame) از این ویژگی برای ابداع یک آزمایش سرطان در فضا استفاده می‌کنند که فقط به یک قطره خون نیاز دارد. این کار بر اساس مجموعه‌ای از آزمایش‌های تشکیل حباب انجام می‌شود که قبلاً در ایستگاه فضایی بین‌المللی انجام شده است.

«تنگفی لو»(Tengfei Luo) پژوهشگر دانشگاه نوتردام که پیشگام این فناوری است، گفت: اگر غربالگری سرطان با استفاده از فناوری حباب ما در فضا عمومی و ارزان شود، می‌توان سرطان‌های بسیار بیشتری را غربالگری کرد و همه می‌توانند از آن بهره‌مند شوند. این چیزی است که ممکن است بتوانیم در معاینات سالانه ادغام کنیم. دور از ذهن به نظر می‌رسد اما قابل دستیابی است.

محافظت از فضانوردان در برابر خطرات سلامتی ناشی از سفر فضایی، یکی دیگر از اولویت‌های کلیدی پژوهشگران حوزه زیست‌پزشکی است که با ناسا همکاری می‌کنند. در ایستگاه فضایی بین‌المللی و سایر ماموریت‌های فضایی، فضانوردان نه تنها باید با همه تغییرات فیزیولوژیکی مرتبط با ریزگرانش، بلکه با خطرات تشعشعات کیهانی که می‌توانند به جهش DNA سلول‌های انسان منجر شوند نیز مقابله کنند. قانون کلی ناسا این است که فضانوردان باید سعی کنند زمان حضور خود در مدار را به حداقل برسانند تا خطرات سلامتی کاهش یابد. «بن سوارز»(Ben Soares) پژوهشگر پزشکی فضایی «دانشگاه بوستون»(Boston University) گفت: فضانوردانی که به زمین بازمی‌گردند، در حرکت کردن مشکل دارند. حتی نشستن روی صندلی هم عضلات را درگیر می‌کند. وقتی از عضلات استفاده نمی‌کنید، همه چیز از هم می‌پاشد.

خطرات سرطان احتمالاً برای فضانوردان بیشتر هستند و نه تنها به این دلیل که تشعشعات می‌توانند به جهش در DNA بیانجامند. غشاهای سلولی توسط پروتئین‌های کوچکی به نام میکروتوبول‌ها جفظ می‌شوند که شکل سلول را سفت نگه می‌دارند اما وقتی نیروی گرانش تغییر می‌کند – حتی اگر گرانش در ایستگاه فضایی بین‌المللی تنها ۱۰ درصد ضعیف‌تر از زمین باشد – ساختار سلول نیز با آن تغییر می‌کند. روی زمین، میکروتوبول‌ها تضمین می‌کنند که کروموزوم از ساختار سلول تقلید می‌کند اما ریزگرانش، میکروتوبول‌ها را تحریف می‌کند و می‌تواند به تقسیم سلولی نامنظم منجر شود و احتمال ابتلا به سرطان را بیشتر کند. سوارز گفت: ممکن است فکر کنید فضانوردان فقط در فضا شناور هستند اما همه ریزتوبول‌ها و تغییر شکل‌ اصلی غشاهای بیرونی هنگام قرار گرفتن در معرض ریزگرانش به سرعت تغییر می‌کنند. مردم نیز بیشتر در مورد این که آیا تغییرات در سطح ژنتیکی واقعی اتفاق می‌افتند، کنجکاو می‌شوند.

با وجود این، این اثرات ژنتیکی باز هم فرصت‌های ویژه را برای پژوهشگرانی که به دنبال آزمایش‌ها و درمان‌های تشخیصی جدید هستند، ایجاد می‌کنند. برای مثال، اگر دانشمندان بتوانند مشخص کنند که کدام ژن‌ها در شرایط بی‌وزنی خاموش می‌شوند، ممکن است بتوانند آنها را به طور مصنوعی برای بیماران مبتلا به سرطان روی زمین فعال یا غیر فعال کنند. تحقیقات دارویی نیز می‌توانند سودمند باشند. شرکت‌های داروسازی می‌توانند فرآیند بررسی و آزمایش را که معمولاً سال‌ها طول می‌کشد تا مورد تایید «سازمان غذا و داروی آمریکا» قرار بگیرد، در مدار به طور چشمگیری سرعت ببخشند.

با کاهش هزینه آزمایش در مدار، این کار می‌تواند به یک راهبرد کلیدی برای ارزیابی سریع انواع داروها بدون نیاز به صرف سال‌ها انتظار برای بررسی اثربخشی آنها روی جمعیت‌های گوناگون تبدیل شود. ماروتا گفت: هر فرد یک واکنش متفاوت را به یک داروی مشابه دارد. ما مقاومت دارویی، شکست درمان‌ها و مواردی از این دست را داریم. از سوی دیگر، هزینه‌های فضایی در آینده کمتر و کمتر خواهند شد.

با این راهبرد، بیماران تحت شیمی‌درمانی نیز می‌توانند در زمان خود صرفه‌جویی کنند. در گرانش طبیعی، آنها معمولاً باید نیم ساعت به یک سوزن متصل باشند تا دارو شروع به اثرگذاری کند زیرا بیشتر داروها به راحتی در آب حل نمی‌شوند اما دانشمندان شرکت «مرک»(Merck) کشف کرده‌اند که داروی سرطان پرکاربرد آنها موسوم به «پمبرولیزوماب»(Pembrolizumab) یا «کیترودا»(Keytruda) را می‌توان در فضا از طریق یک تزریق ساده دریافت کرد زیرا مولکول‌های بلوری بزرگ که معمولاً به هم می‌چسبند، در شرایط بی‌وزنی معلق هستند. با وجود این، مرک تاکنون نتوانسته است راهی را برای تجویز داروی خود از طریق تزریق روی زمین پیدا کند. به طور مشابه، آزمایش خون توسعه‌یافته توسط پژوهشگران دانشگاه نوتردام فقط در فضا کار می‌کند و هنوز توانایی شبیه‌سازی مؤثر  را در شرایط گرانش کم روی زمین ندارد.

این محدودیت‌ها این سوال را مطرح می‌کنند که آیا ممکن است روزی بیماران در فضا درمان شوند تا تحت گرانش کمتری قرار بگیرند. این ایده کاملاً دور از ذهن نیست اما در حال حاضر بسیار گران است. ایستگاه فضایی بین‌المللی در حال حاضر تنها هفت فضانورد را در خود جای داده است و ظاهراً شرکت «اسپیس‌ایکس»(SpaceX) برای یک سفر سه تا هشت روزه به مدار پایین زمین، تقریباً ۵۵ میلیون دلار از گردشگران فضایی هزینه می‌گیرد. امید است که این هزینه‌ها در آینده به طرز چشمگیری کاهش یابد.

پژوهشگران پیش از آن که بتوانند رویای نسل جدیدی از آزمایشگاه‌های مداری را در سر بپرورانند، تحت فشار هستند تا از آزمایشگاهی که اکنون دارند اما دیگر نمی‌توانند مدت زیادی از آن استفاده کنند، نهایت بهره را ببرند. ایستگاه فضایی بین‌المللی قرار است در سال ۲۰۳۱ پس از بیش از سه دهه حضور در مدار نابود شود و به دانشمندان تنها چند سال دیگر فرصت خواهد داد تا آزمایش‌های خود را به امید پیشرفت‌های پزشکی انجام دهند.

۵۸۵۸