Kmeňové bunky staršie ako kedykoľvek predtým: výskum vo vesmíre vytvára vlny!

Kmeňové bunky staršie ako kedykoľvek predtým: výskum vo vesmíre vytvára vlny!

Nová štúdia odhalila alarmujúce zistenia o účinkoch vesmíru na ľudské kmeňové bunky. Na základe údajov zozbieraných počas štyroch zásobovacích misií SpaceX na Medzinárodnú vesmírnu stanicu (ISS) medzi koncom roka 2021 a začiatkom roku 2023 výskum ukazuje, že kmeňové bunky starnú vo vesmíre rýchlejšie. Profesorka Catriona Jamieson zo Sanford Stem Cell Institute zdôrazňuje dôležitosť týchto zistení pre dlhodobé vesmírne misie, najmä keď je ľudské telo vystavené extrémnym podmienkam. Štúdia, čiastočne financovaná NASA a publikovaná v časopise Cell Stem Cell, je prvou svojho druhu, ktorá priamo sleduje fungovanie kmeňových buniek na nízkej obežnej dráhe Zeme v reálnom čase.

Na monitorovanie kmeňových buniek počas experimentov bol použitý inovatívny bioreaktor s monitorovacím systémom AI. Na účely vyšetrovania boli kmeňové bunky kostnej drene od pacientov s náhradami bedrového kĺbu letecky prepravené na ISS. Zistilo sa, že kmeňové bunky sú zvyčajne neaktívne až 80 % času na udržanie energetických zásob. Vo vesmíre však tieto bunky zostali neustále aktívne, čo viedlo k rýchlej strate ich energetických zásob a vystavili kmeňové bunky zrýchlenému starnutiu.

Mechanizmy rýchleho starnutia

Obzvlášť znepokojujúcim zistením je aktivácia „temných génov“, ktoré predstavujú zvyšky retrovírusov v ľudskom genóme. Tieto gény tvoria asi 55 % genómu a aktivujú sa pod extrémnym tlakom. Profesor Jamieson uvádza paralely s pacientmi v štádiu pred leukémiou, u ktorých sa pozorujú podobné procesy starnutia. Výsledky ukazujú, že niektoré vzorky buniek prežili na ISS až 45 dní, no v dôsledku nadmernej aktivity rýchlo starli. Predbežné údaje naznačujú, že kmeňové bunky sa môžu po návrate na Zem regenerovať, čo môže trvať až rok.

Objavy tejto štúdie nie sú dôležité len pre budúce cestovanie vesmírom, ale môžu mať aj dôležité dôsledky pre liečbu rakoviny a degeneratívnych ochorení na Zemi. Dr. Arun Sharma z Cedars-Sinai Medical Center zdôrazňuje, že dlhodobé lety môžu oslabiť imunitný a krvný systém a výskumníci zdôrazňujú potrebu porozumieť rizikám prostredia na nízkej obežnej dráhe, aby sa vyvinuli účinné stratégie prevencie.

Nové prístupy k regenerácii srdcových buniek

Súbežne s výskumom kmeňových buniek vo vesmíre dochádza k významným pokrokom v regeneratívnej medicíne, najmä v liečbe kardiovaskulárnych ochorení. Tie sú celosvetovo hlavnou príčinou úmrtí s takmer 18 miliónmi úmrtí ročne. Viac ako 640 miliónov ľudí je postihnutých nejakou formou týchto chorôb. Poškodené tkanivo srdcového svalu nie je schopné regenerácie, čo robí liečbu komplexnou, najmä vzhľadom na obmedzenú dostupnosť darcovských sŕdc.

Výskumný tím z Emory University využil mikrogravitáciu na ISS na skúmanie nových terapeutických prístupov. Indukované pluripotentné kmeňové bunky (iPSC) sa skúmajú ako sľubná možnosť, pretože môžu byť preprogramované zo vzoriek kože alebo krvi, aby sa vyvinuli na kardiomyocyty, čo sú bunky srdcového svalu. Na ISS rástli bunky v trojrozmerných sféroidoch rýchlejšie ako kontrolné skupiny na Zemi. Tento vývoj ukazuje potenciál na prekonanie výziev produkcie vysokokvalitných srdcových buniek a mohol by potenciálne spôsobiť revolúciu v liečebných metódach.

Genetické analýzy odhalili, že bunky vo vesmíre mali zvýšenú expresiu génov dôležitých pre prežitie buniek. Tieto bunky produkovali viac proteínov prežitia a vykazovali známky väčšej zrelosti, čo by mohlo umožniť nové stratégie na vytvorenie silnejších srdcových buniek so zlepšeným prežitím. Takýto vývoj by dal miliónom pacientov novú nádej a mohol by zmeniť spôsoby liečby srdcových chorôb.

Celkovo výskum v mikrogravitácii poukazuje na interakcie medzi vesmírnym prostredím a biologickými procesmi a mohol by mať ďalekosiahle dôsledky pre zdravie astronautov, ako aj terapeutické prístupy na Zemi. Ako veda pokračuje v skúmaní mechanizmov zodpovedných za tieto zmeny, začína byť jasné, že vesmír nie je len miestom zázrakov, ale aj laboratóriom priekopníckej medicíny.

Pre viac informácií navštívte Vietnam.vn a KarloBag.eu.