Cilmes šūnas vecākas nekā jebkad: pētījumi kosmosā rada viļņus!

Cilmes šūnas vecākas nekā jebkad: pētījumi kosmosā rada viļņus!

Jauns pētījums atklājis satraucošus atklājumus par kosmosa ietekmi uz cilvēka cilmes šūnām. Pamatojoties uz datiem, kas savākti četrās SpaceX piegādes misijās uz Starptautisko kosmosa staciju (SKS) no 2021. gada beigām līdz 2023. gada sākumam, pētījumi liecina, ka cilmes šūnas kosmosā noveco ātrāk. Profesore Catriona Jamieson no Sanfordas cilmes šūnu institūta uzsver šo atklājumu nozīmi ilgtermiņa kosmosa misijās, īpaši gadījumos, kad cilvēka ķermenis ir pakļauts ekstremāliem apstākļiem. Pētījums, ko daļēji finansē NASA un publicēts žurnālā Cell Stem Cell, ir pirmais šāda veida pētījums, kas reāllaikā tieši novēroja cilmes šūnu darbību zemā Zemes orbītā.

Eksperimentu laikā cilmes šūnu uzraudzībai tika izmantots inovatīvs bioreaktors ar mākslīgā intelekta uzraudzības sistēmu. Pētījumu veikšanai kaulu smadzeņu cilmes šūnas no pacientiem ar gūžas locītavas protezēšanu tika nogādātas uz ISS. Ir konstatēts, ka cilmes šūnas parasti ir neaktīvas līdz 80% laika, lai uzturētu enerģijas rezerves. Tomēr kosmosā šīs šūnas palika pastāvīgi aktīvas, izraisot strauju to enerģijas rezervju zudumu un pakļaujot cilmes šūnas paātrinātai novecošanai.

Ātrās novecošanās mehānismi

Īpaši satraucošs atklājums ir “tumšo gēnu” aktivizēšana, kas atspoguļo retrovīrusu paliekas cilvēka genomā. Šie gēni veido aptuveni 55% no genoma un tiek aktivizēti ārkārtējā spiedienā. Profesors Džeimisons velk paralēles ar pacientiem pirmsleikēmijas stadijā, kuriem novērojami līdzīgi novecošanās procesi. Rezultāti liecina, ka daži šūnu paraugi ISS izdzīvoja līdz 45 dienām, taču pārmērīgas aktivitātes dēļ ātri novecoja. Sākotnējie dati liecina, ka cilmes šūnas var atjaunoties pēc atgriešanās uz Zemes, kas varētu ilgt pat gadu.

Šī pētījuma atklājumi ir ne tikai svarīgi nākotnes kosmosa ceļojumiem, bet arī tiem var būt nozīmīga ietekme uz vēža un deģeneratīvu slimību ārstēšanu uz Zemes. Dr Arun Sharma no Cedars-Sinai Medical Center uzsver, ka ilgstoši lidojumi var vājināt imūnsistēmu un asins sistēmu, un pētnieki uzsver nepieciešamību izprast zemas orbītas vides riskus, lai izstrādātu efektīvas profilakses stratēģijas.

Jaunas pieejas sirds šūnu atjaunošanai

Paralēli pētījumiem par cilmes šūnām kosmosā reģeneratīvajā medicīnā ir gūti ievērojami sasniegumi, jo īpaši sirds un asinsvadu slimību ārstēšanā. Tie ir galvenais nāves cēlonis visā pasaulē, un katru gadu mirst gandrīz 18 miljoni. Vairāk nekā 640 miljonus cilvēku skar kāda veida šīs slimības. Bojāti sirds muskuļa audi nespēj atjaunoties, padarot ārstēšanu sarežģītu, jo īpaši ņemot vērā donoru siržu ierobežoto pieejamību.

Emory universitātes pētnieku grupa izmantoja mikrogravitāciju ISS, lai izpētītu jaunas terapeitiskās pieejas. Inducētās pluripotentās cilmes šūnas (iPSC) tiek pētītas kā daudzsološa iespēja, jo tās var pārprogrammēt no ādas vai asins paraugiem, lai tās attīstītos par kardiomiocītiem, kas ir sirds muskuļu šūnas. ISS trīsdimensiju sferoīdu šūnas pieauga ātrāk nekā kontroles grupas uz Zemes. Šī attīstība parāda potenciālu pārvarēt problēmas, kas saistītas ar augstas kvalitātes sirds šūnu ražošanu, un potenciāli varētu mainīt ārstēšanas metodes.

Ģenētiskās analīzes atklāja, ka šūnām kosmosā ir palielinājusies šūnu izdzīvošanai svarīgu gēnu ekspresija. Šīs šūnas ražoja vairāk izdzīvošanas proteīnu un uzrādīja lielāka brieduma pazīmes, kas varētu dot jaunas stratēģijas, lai radītu spēcīgākas sirds šūnas ar uzlabotu izdzīvošanu. Šāda attīstība miljoniem pacientu dotu jaunas cerības un varētu pārveidot sirds slimību ārstēšanu.

Kopumā pētījumi mikrogravitācijas jomā izceļ kosmosa vides un bioloģisko procesu mijiedarbību, un tiem var būt tālejošas sekas astronautu veselībai, kā arī terapeitiskajām pieejām uz Zemes. Zinātnei turpinot pētīt mehānismus, kas ir atbildīgi par šīm izmaiņām, kļūst skaidrs, ka kosmoss ir ne tikai brīnumu vieta, bet arī novatoriskas medicīnas laboratorija.

Lai iegūtu vairāk informācijas, apmeklējiet Vjetnama.vn un KarloBag.eu.