به گزارش پایگاه اطلاعرسانی بنیان، پزشک و محقق کلینیک مایو، دکتر عبا زبیر، دو علاقه‌مندی خود به پزشکی و فضا را برای منفعت فضانوردان و مردم روی زمین ترکیب کرده است. تحقیقات او در فضا به کشفیات مهمی در زمینه سرطان، سکته مغزی، تحلیل استخوان و موارد دیگر منجر شده است.

تاثیر ریزگرانش بر بدن

مدت زمان مأموریت‌های فضایی و در نتیجه زمانی که خلبانان فضایی در مدار می‌گذرانند، از زمانی که انسان‌ها شروع به فتح فضا کرده‌اند، افزایش یافته است. مسافران فضا تحت تأثیر عوامل استرس‌زای متعددی در فضا قرار می‌گیرند که شامل عوامل روانی مانند انزوا، عوامل روانی-اجتماعی مانند اختلال در خانواده، عوامل انسانی مانند محدودیت‌های غذایی، عوامل مربوط به شرایط زیستی مانند کمبود حریم خصوصی، و عوامل فیزیکی مانند تابش و ریزگرانش (µg) می‌شود .ریزگرانش شناخته شده است که تغییرات و مشکلات سلامتی مانند نگرانی‌های قلبی-عروقی، ایمنی یا سیستم عضلانی-اسکلتی در بدن انسان ایجاد می‌کند. یکی از دلایل مشکلات در سیستم عضلانی-اسکلتی، کاهش بار مکانیکی ناشی از ریزگرانش است. علاوه بر این، ریزگرانش باعث آتروفی عضلات اسکلتی و تحلیل استخوان (BL) می‌شود. تحلیل استخوان به صورت کاهش چگالی مواد معدنی استخوان (BMD) دیده می‌شود. کاهش BMD ناشی از ریزگرانش با سرعتی سریع، حدود ۰.۵ تا ۱.۵ درصد در هر ماه در فضا اتفاق می‌افتد.

تشخیص پوکی استخوان (OP)

معیار تشخیص پوکی استخوان (OP) بر اساس امتیاز T-score است که برابر یا کمتر از منفی ۲.۵ انحراف معیار نسبت به میانگین بزرگسالان سالم جوان در ناحیه گردن فمور، ستون فقرات کمری یا کل لگن از طریق اندازه‌گیری چگالی مواد معدنی استخوان (BMD) می‌باشد. پوکی استخوان پس از یائسگی (PMP OP) که به عنوان نوع اول پوکی استخوان اولیه شناخته می‌شود، احتمالاً ناشی از کاهش سطح استروژن است که در نهایت به افزایش تحلیل استخوان (BRS) منجر می‌شود. جرم استخوان در پایان فرآیند بلوغ استخوان، حدود سن ۲۸ تا ۳۰ سالگی، به بیشترین مقدار خود که به آن جرم استخوان اوج (peak bone mass) گفته می‌شود، می‌رسد. این مقدار به‌طور ویژه به دریافت کافی کلسیم، مصرف مناسب ویتامین D، عوامل ژنتیکی و فعالیت بدنی بستگی دارد.

هدف از انجام این تحقیقات

دکتر زبیر می‌گوید: «هدف استفاده از ویژگی‌های منحصر به‌فرد محیط فضایی برای بهبود زندگی انسان‌هاست، چه در زمین و چه در فضا.» او اضافه می‌کند که نبود گرانش، تأثیرات تابش و خلأ سه جنبه اساسی از ویژگی‌های فضا هستند. از سال ۲۰۱۷، دکتر زبیر سه پروژه تحقیقاتی را به ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) فرستاده است و پروژه‌های بیشتری نیز در راه‌اند. به‌عنوان متخصص در زیست‌درمانی بازساختی، تمرکز بخشی از کارهای دکتر زبیر بر سلول‌های بنیادی بالغ موسوم به سلول‌های بنیادی مزانشیمی و استفاده از آن‌ها در درمان سکته مغزی است. او از این سلول‌ها در پزشکی بازساختی و همچنین در برنامه پیوند مغز استخوان کلینیک مایو بهره می‌برد. وی می‌گوید: «می‌دانم رشد این سلول‌ها در آزمایشگاه چالش‌برانگیز است. یکی از اصول اولیه این است که ببینیم نبود گرانش چگونه بر تقسیم سلولی و نرخ رشد تأثیر می‌گذارد.» در نخستین پرتاب فضایی، یافته جالبی حاصل شد: نبود گرانش بر سلول‌های بنیادی تأثیر می‌گذارد، اما این تأثیر بستگی به نوع سلول دارد. این کشف منجر به پروژه دیگری شد: بررسی نقش سلول‌های بنیادی مزانشیمی (پیش‌ساز سلول‌های استخوان‌ساز) در تشکیل استخوان، پوکی استخوان و تحلیل استخوان. دکتر زبیر اشاره می‌کند که فضانوردان با وجود انجام تمرینات شدید، دچار کاهش تراکم استخوان می‌شوند.

کمک به بیماران سرطانی

دکتر زبیر همچنین در حال بررسی واکنش سلول‌های بنیادی سرطان خون (لوکمی) به محیط فضایی است. او می‌گوید: «ما در تلاشیم بفهمیم تابش‌های فضایی چه تأثیری دارند و چگونه می‌توان آن را کاهش داد یا از بروز سرطان جلوگیری کرد.» هدف نهایی، محافظت از فضانوردان در مأموریت‌های طولانی مانند سفر به مریخ است، جایی که آن‌ها از میدان مغناطیسی محافظ زمین دور خواهند بود. این تحقیقات می‌تواند به محافظت از سلول‌ها در برابر تابش‌ها در شرایطی مانند حوادث هسته‌ای نیز کمک کند. علاوه بر این، تحقیقات دکتر زبیر ممکن است بر درمان‌هایی مانند CAR-T، پیوند مغز استخوان و دیگر روش‌های درمان سرطان تأثیرگذار باشد.
وی می‌افزاید: «اگر بفهمیم سلول‌های بنیادی خونساز (که در مغز استخوان هستند و سلول‌های خونی تولید می‌کنند) در فضا چگونه رشد کرده و به سلول‌های ایمنی مثل T و ماکروفاژ تبدیل می‌شوند، یاد خواهیم گرفت چگونه آن‌ها را کارآمدتر بسازیم.» شما گفته‌اید که ممکن است روزی مردم برای دریافت برخی درمان‌ها به فضا سفر کنند.

 شبیه سازی شرایط ریزگرانش در زمین

اگر در فضا، سلول‌های سرطانی بیشتر وارد چرخه تقسیم شوند، شیمی‌درمانی می‌تواند مؤثرتر واقع شود. دکتر زبیر می‌گوید: «اگر نبود گرانش سلول‌های سرطانی را به تقسیم وا دارد، آن‌ها نسبت به شیمی‌درمانی حساس‌تر خواهند شد. در این صورت، ممکن است به جای دادن دارو روی زمین، درمان در فضا مؤثرتر باشد و این می‌تواند دلیلی برای رفتن به فضا جهت درمان سرطان باشد. این ایده‌ای است که علاقه زیادی به پیگیری آن دارم.» شبیه‌سازی ریزگرانش روی زمین دشوار اما از نظر فنی ممکن است. مثلاً در استخر، شرایطی شبیه به حالت تعلیق ایجاد می‌شود که اثر گرانش با اثر شناوری خنثی می‌شود. البته ماندن طولانی‌مدت در آب خوشایند نیست. در آزمایشگاه، از شبیه‌سازهای ریزگرانش استفاده می‌کنیم که سلول‌ها را در حالت تعلیق نگه می‌دارند. اگر بتوان همین کار را با انسان انجام داد، بسیار جالب خواهد بود.»

قدم بعدی

یکی از دو پروژه بعدی دکتر زبیر که هنوز زمان پرتاب مشخصی ندارد، بررسی امکان گسترش سلول‌های خون بند ناف (سرشار از سلول‌های بنیادی با ارزش درمانی) در فضاست. مطالعه دیگر روی انواع سلول‌های شرکت‌کننده در ساخت استخوان و بررسی اثر یک ترکیب خاص برای مقابله با تحلیل استخوان در فضا متمرکز است. او می‌گوید: «اگر جواب بدهد، می‌توانیم راه‌هایی برای درمان پوکی استخوان در زنان، بیماران سرطانی یا افراد بستری بلندمدت بیابیم که به دلیل عدم تحمل وزن دچار تحلیل استخوان می‌شوند.» تمام آزمایش‌های فضایی دکتر زبیر به‌طور همزمان در زمین با سلول‌های مشابه انجام می‌شود تا نتایج فضایی با داده‌های زمینی مقایسه و تأیید شود. در پایان می‌گوید: من واقعاً معتقدم که چیزهای زیادی در فضا هست که منتظر کشف و بهره‌برداری ما هستند و به همین دلیل است که این کار را انجام می‌دهم.»

پایان مطلب/.