قلب مصنوعی به فضا فرستاده شد

مدل های بافتی قلب انسان در حال ارسال به ایستگاه فضایی بین المللی است.

به گزارش سیناپرس همدان، شاتل باری دراگون اسپیس ایکس عصر روز سه شنبه (14 مارس) با نزدیک به 6300 پوند (2860 کیلوگرم) محموله به ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) پرتاب شد. اما در میان تجهیزات پیاده‌روی فضایی، سخت‌افزار وسایل نقلیه و میوه‌های تازه برای خدمه، چندین دستگاه کوچک موجود بود که حاوی چیزهای کمی غیرعادی‌تر است، چیزی مانند بافت قلب انسان.

این بافت در دو آزمایش مورد استفاده قرار خواهد گرفت، آزمایش Cardinal Heart 2.0 و آزمایش Engineered Heart Tissues-2، که آزمایش می کند آیا داروهای موجود می توانند به جلوگیری یا معکوس کردن اثرات منفی پرواز فضایی بر قلب کمک کنند.

تحقیقات نشان می‌دهد که پرواز فضایی می‌تواند قلب را کوچک کند، زیرا در گرانش میکرو (کمینه)، ماهیچه‌های قلب برای پمپاژ خون در قسمت‌های بالایی بدن نیازی به فعالیت سخت و زیادی ندارند. به گفته ناسا، علاوه بر این، قلب ممکن است تحت تأثیر گرانش کم تغییر شکل دهد، زیرا خون به سمت بالا، از پاها و شکم خارج می شود و به داخل سر و تنه می رود و باعث تورم قلب می شود.

مطالعات نشان می دهد که قلب نیز در طول پرواز فضایی دچار تغییرات سلولی مرتبط با افزایش سن می شود. بنابراین، این تحقیق نه تنها برای اکتشافات فضایی آینده حیاتی است، بلکه می‌تواند به درمان‌های بهبود یافته برای اختلال عملکرد قلب و بیماری‌های مرتبط با سن در زمین منجر شود.

دوین مایر، دانشجوی دکترای دانشگاه جانز هاپکینز که در زمینه بافت های مهندسی قلب-2 مشارکت دارد، در کنفرانس خبری ناسا در روز سه شنبه گفت: مطالعات نشان می دهد که قلب نیز در طول پرواز فضایی دچار تغییرات سلولی مشابه مرتبط با افزایش سن می شود. بنابراین، این تحقیق نه تنها برای اکتشافات فضایی آینده حیاتی است، بلکه می‌تواند به درمان‌های بهبود یافته برای اختلال عملکرد قلب و بیماری‌های مرتبط با سن در زمین منجر شود.

به گفته ناسا، این آزمایش‌ها بخشی از ابتکار تراشه‌های بافتی در فضا است، پروژه مشترک مؤسسه ملی بهداشت و آزمایشگاه ملی ایستگاه فضایی بین‌المللی با هدف درک تأثیرات فضاپیما و ریزگرانش بر بدن انسان.

آزمایش بافت‌های قلبی مهندسی شده-2 شامل دو دستگاه است که قلب روی آن ها سوار است، سلول‌های عضله قلب که منقبض می‌شوند، در اتاقک‌های کوچک پر از مایع شناوراند. سلول‌های ماهیچه‌ای از سلول‌های بنیادی رشد کرده و به شکل‌های سه بعدی در آزمایشگاه تبدیل شدند. سپس آنها را بین دو پایه در هر اتاقک قرار دادند، شبیه به نحوه آویزان شدن تورهای تنیس بین یک جفت تیر. یک بخش حاوی آهنربایی است که هر بار که سلول های ماهیچه ای منقبض می شوند حرکت می کند. یک حسگر حرکت آهنربا را ردیابی می کند و به محققان این امکان را می دهد تا انقباضات عضلانی را در همان لحظه نظارت کنند.

او در کنفرانس خبری ناسا گفت که میر و همکارانش قبلاً بافت قلب را در مارس 2020 به فضا فرستادند و در آن آزمایش، نشانه‌هایی از عملکرد نادرست میتوکندری سلول‌ها مشاهده کردند. میتوکندری ها انرژی سلول ها را تامین می کنند و در نتیجه سوخت پمپاژ قلب را تامین می کنند و اختلال عملکرد آنها با انواع مشکلات قلبی از جمله ضربان قلب نامنظم و نارسایی قلبی مرتبط است. میر گفت، در آزمایشی که در این سفر به ایستگاه فضایی بین المللی راه اندازی شد، این تیم به مطالعه اختلال عملکرد میتوکندری و همچنین آزمایش چندین داروی موجود ادامه خواهد داد تا ببیند آیا آنها از مشکلات جلوگیری می کنند یا آن اختلالات را معکوس می کنند.

مایر در ادامه گفت: این داروها به طور خاص اختلال عملکرد میتوکندری و مکانیسم های بالادستی را که منجر به این اختلال می شود، هدف قرار می دهند.

به طور مشابه، آزمایش Cardinal Heart 2.0 از توده های کوچک و سه بعدی از بافت قلب، به نام ارگانوئیدهای قلب، استفاده می کند تا آزمایش کند که آیا داروهای تأیید شده از قبل می توانند از سلول های قلب در برابر استرس میکروگرانشی محافظت کنند یا خیر. دیلیپ توماس، محقق پسا دکتری در موسسه قلب و عروق استنفورد که در کاردینال قلب 2.0 نقش دارد، در این کنفرانس خبری گفت که ارگانوئیدها قبل از پرتاب Dragon با هدف جلوگیری از تأثیرات منفی گرانش کمینه درمان می شوند. توماس گفت که این داروها شامل یک استاتین و یک داروی ضد فشار خون است که برای نارسایی قلبی استفاده می شود.

ارگانوئیدها که از سلول های بنیادی رشد می کنند، مدل های کوچکی از قلب در تمام اندازه ها هستند که ویژگی های کلیدی ساختار و عملکرد اندام را تقلید می کنند. آنها حاوی کاردیومیوسیت‌ها و همچنین سلول‌هایی هستند که داربست فیزیکی برای عضلات قلب (فیبروبلاست‌های قلب) و آنهایی که رگ‌های خونی (سلول‌های اندوتلیال) را می‌پوشانند، فراهم می‌کنند.

منبع: livescience

مترجم: کیانوش کرمی