بافتی برای کبد که در فضا رشد کرده و می‌تواند اهدای عضو را متحول کند
در یک قدم مهم به سوی مهندسی بافت، دانشمندان از محیط ریزگرانش ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) برای ایجاد بافت کبد انسانی با عملکرد برتر استفاده می‌کنند.
برخلاف روش‌های سنتی زمینی که از چارچوب‌های مصنوعی برای هدایت رشد سلولی استفاده می‌کنند، محیط ریزگرانش به سلول‌ها اجازه می‌دهد به طور طبیعی خودشان جمع شوند.
در نتیجه، بافت‌های کبدی که در فضا شکل می‌گیرند، در مقایسه با آنهایی که در شرایط زمینی رشد می‌کنند، تمایز و عملکرد بهتری نشان می‌دهند.
ریزگرانش: یک تحول بزرگ برای مهندسی بافت
در زمین، از داربست‌های مصنوعی یا صفحات کشت برای ارائه ساختاری برای رشد سلول‌ها استفاده می‌شود، اما این مواد خارجی می‌توانند بر عملکرد سلولی تأثیر بگذارند. با این حال، در فضا، عدم وجود جاذبه به سلول‌ها اجازه می‌دهد آزادانه شناور شوند و بدون نیاز به ماتریکس‌های خارجی خود را سازماندهی کنند.
این منجر به ایجاد بافت‌هایی می‌شود که بیشتر به فیزیولوژی طبیعی شبیه‌اند، که یک عامل کلیدی در ایجاد ایمپلنت‌های قابل قبول برای مقاصد پزشکی است.
دکتر تامی تی. چانگ، استاد جراحی در دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو، گفت: "یافته‌های ما نشان می‌دهد که شرایط ریزگرانش امکان توسعه بافت‌های کبدی با تمایز و عملکرد بهتری نسبت به بافت‌های کشت شده در زمین را فراهم می‌کند."
"این نمایانگر یک گام اساسی به سوی ایجاد ایمپلنت‌های بافت کبدی قابل قبول است که می‌تواند به عنوان یک جایگزین یا مکمل برای پیوند کبد سنتی خدمت کند."
"تیشو اورب" و کرایوپزشکی
یکی از اجزای اصلی پروژه توسعه یک بیورآکتور سفارشی شناخته شده به نام "تیشو اورب" است که به طور خاص برای حمایت از خودجمع‌شدگی بافت در فضا طراحی شده است. این بیورآکتور دارای یک سیستم عروق مصنوعی و تبادل خودکار رسانه‌ای است که جریان خون و تبادل مواد مغذی طبیعی را که بافت‌های انسانی در بدن تجربه می‌کنند شبیه‌سازی می‌کند.
با شبیه‌سازی این شرایط در محیط ریزگرانش، تیم امید دارد بافت‌های عملکردی‌تری ایجاد کند که برای پیوند یا دیگر کاربردهای پزشکی مناسب باشند.
یکی از چالش‌های اصلی تیم حفظ و حمل و نقل بافت‌های مهندسی شده به زمین است. برای حل این مشکل، تحقیق شامل توسعه تکنیک‌های پیشرفته کرایوپزشکی است. مرحله بعدی پروژه آزمایش خنک‌سازی ایزوکریک است، روشی که اجازه می‌دهد بافت‌ها در دماهای زیر یخ بدون آسیب سلولی ذخیره شوند.
اگر موفق باشد، این روش نگهداری می‌تواند عمر قفسه مهندسی شده بافت‌ها را به طور قابل توجهی افزایش دهد و آنها را برای حمل و نقل و استفاده در انواع سناریوهای پزشکی معتبر سازد، از جمله مدل‌سازی بیماری، آزمایش دارو ، و در نهایت، ایمپلنت درمانی.
پیامدهای آینده
این پروژه قرار است راه را برای پیشرفت‌های آینده در پژوهش‌های زیست‌پزشکی و تولید در فضا هموار کند. توانایی رشد بافت‌های پیچیده در ریزگرانش رویکردی جدید برای مهندسی بافت ارائه می‌دهد - می‌تواند تولید دیگر مواد زیستی در فضا را متحول کند.
علاوه بر این، تحقیق هدف دارد که بررسی کند چگونه این پیشرفت‌ها می‌توانند در نهایت به نگهداری ارگان کامل اعمال شوند، و احتمالاً یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های پیوند ارگان، محدودیت دسترسی به ارگان‌های قابل قبول، را حل کند.
این آزمایش فضایی قرار است در فوریه 2025 به فضا پرتاب شود. این همکاری نشان‌دهنده نقش فزاینده کاوش‌های فضایی در پیشبرد پژوهش‌های زیست‌پزشکی است، و فرصت‌های هیجان‌انگیزی برای علوم پزشکی فضایی و زمینی ارائه می‌دهد.
نتایج تجربی این مطالعه در کنگره بالینی کالج جراحان آمریکا 2024 در سانفرانسیسکو، کالیفرنیا ارائه خواهد شد.
