Kmenové buňky starší než kdy předtím: výzkum ve vesmíru vytváří vlny!

Kmenové buňky starší než kdy předtím: výzkum ve vesmíru vytváří vlny!

Nová studie odhalila alarmující zjištění o vlivu vesmíru na lidské kmenové buňky. Na základě dat shromážděných během čtyř zásobovacích misí SpaceX na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS) mezi koncem roku 2021 a začátkem roku 2023 výzkum ukazuje, že kmenové buňky ve vesmíru stárnou rychleji. Profesorka Catriona Jamiesonová ze Sanford Stem Cell Institute zdůrazňuje důležitost těchto zjištění pro dlouhodobé vesmírné mise, zvláště když je lidské tělo vystaveno extrémním podmínkám. Studie, částečně financovaná NASA a publikovaná v časopise Cell Stem Cell, je první svého druhu, která přímo sleduje fungování kmenových buněk na nízké oběžné dráze Země v reálném čase.

K monitorování kmenových buněk během experimentů byl použit inovativní bioreaktor s monitorovacím systémem AI. K vyšetření byly na ISS letecky dopraveny kmenové buňky kostní dřeně od pacientů s náhradami kyčelního kloubu. Bylo zjištěno, že kmenové buňky jsou typicky neaktivní až 80 % času, aby udržely zásoby energie. Ve vesmíru však tyto buňky zůstávaly neustále aktivní, což vedlo k rychlé ztrátě jejich energetických zásob a vystavovaly kmenové buňky zrychlenému stárnutí.

Mechanismy rychlého stárnutí

Zvláště znepokojivým zjištěním je aktivace „temných genů“, které představují zbytky retrovirů v lidském genomu. Tyto geny tvoří asi 55 % genomu a jsou aktivovány pod extrémním tlakem. Profesor Jamieson uvádí paralely s pacienty v pre-leukemickém stádiu, u kterých jsou pozorovány podobné procesy stárnutí. Výsledky ukazují, že některé vzorky buněk přežily na ISS až 45 dní, ale kvůli nadměrné aktivitě rychle stárly. Předběžné údaje naznačují, že kmenové buňky se mohou po návratu na Zemi regenerovat, což může trvat až rok.

Objevy této studie nejsou důležité pouze pro budoucí cestování vesmírem, ale mohly by mít také důležité důsledky pro léčbu rakoviny a degenerativních onemocnění na Zemi. Dr. Arun Sharma z Cedars-Sinai Medical Center zdůrazňuje, že dlouhodobé lety mohou oslabit imunitní a krevní systém, a výzkumníci zdůrazňují potřebu porozumět rizikům prostředí na nízké oběžné dráze, aby bylo možné vyvinout účinné strategie prevence.

Nové přístupy k regeneraci srdečních buněk

Souběžně s výzkumem kmenových buněk ve vesmíru dochází k významným pokrokům v regenerativní medicíně, zejména v léčbě kardiovaskulárních onemocnění. Ty jsou celosvětově hlavní příčinou úmrtí s téměř 18 miliony úmrtí ročně. Některou formou těchto nemocí trpí více než 640 milionů lidí. Poškozená tkáň srdečního svalu není schopna regenerace, což činí léčbu složitou, zejména s ohledem na omezenou dostupnost dárcovských srdcí.

Výzkumný tým z Emory University využil mikrogravitaci na ISS ke zkoumání nových terapeutických přístupů. Indukované pluripotentní kmenové buňky (iPSC) jsou zkoumány jako slibná možnost, protože mohou být přeprogramovány ze vzorků kůže nebo krve, aby se vyvinuly do kardiomyocytů, což jsou buňky srdečního svalu. Na ISS rostly buňky v trojrozměrných sféroidech rychleji než kontrolní skupiny na Zemi. Tento vývoj ukazuje potenciál k překonání problémů spojených s produkcí vysoce kvalitních srdečních buněk a mohl by potenciálně znamenat revoluci v léčebných metodách.

Genetické analýzy odhalily, že buňky ve vesmíru měly zvýšenou expresi genů důležitých pro přežití buněk. Tyto buňky produkovaly více proteinů pro přežití a vykazovaly známky větší zralosti, což by mohlo umožnit nové strategie k vytvoření silnějších srdečních buněk se zlepšeným přežitím. Takový vývoj by dal milionům pacientů novou naději a mohl by změnit způsoby léčby srdečních chorob.

Celkově výzkum v mikrogravitaci zdůrazňuje interakce mezi vesmírným prostředím a biologickými procesy a mohl by mít dalekosáhlé důsledky pro zdraví astronautů i terapeutické přístupy na Zemi. Jak věda pokračuje ve zkoumání mechanismů odpovědných za tyto změny, začíná být jasné, že vesmír není jen místem zázraků, ale také laboratoří průkopnické medicíny.

Pro více informací navštivte Vietnam.vn a KarloBag.eu.