สมองส่วนเล็กของมนุษย์ในขวดเล็ก ๆ ทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจด้วยการเอาชีวิตรอดในวงโคจรระดับต่ำ
นักวิจัยสหรัฐได้ส่งเนื้อเยื่อประสาทของมนุษย์ที่ปลูกในห้องแล็บที่เรียกว่าในช่วงวันหยุดสั้นๆ บนสถานีอวกาศนานาชาติ เมื่อปี 2019 สิ่งที่พวกเขาได้รับกลับมาในอีกหนึ่งเดือนต่อมาทำให้พวกเขาประหลาดใจ
เซลล์ไม่เพียงแต่มีสุขภาพดีและเจริญรุ่งเรืองหลังจากไร้น้ำหนักมาหลายสัปดาห์เท่านั้น แต่ยังเจริญเติบโตเร็วกว่าเซลล์เดิมบนโลกอีกด้วย
"ความจริงที่ว่าเซลล์เหล่านี้สามารถอยู่รอดได้ในอวกาศเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจมาก"จีนน์ ลอริง นักชีววิทยาระดับโมเลกุลกล่าวของสถาบันวิจัยสคริปส์
“นี่เป็นการวางรากฐานสำหรับการทดลองในอวกาศในอนาคต ซึ่งเราสามารถรวมส่วนอื่นๆ ของสมองที่ได้รับผลกระทบจากโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาทได้”
สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ถือเป็นโอกาสพิเศษสำหรับการวิจัย โดยช่วยให้เรามีวิธีในการศึกษาผลกระทบของสภาวะไร้น้ำหนักต่อเซลล์ของมนุษย์ ซึ่งไม่เพียงแต่มีผลกระทบต่อนักบินอวกาศเท่านั้น ซึ่งเป็นตัวแทนของมนุษย์ส่วนน้อยเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการวิจัยด้านสุขภาพของมนุษย์บนโลกด้วย และ ISS ที่เป็นเวทีสำหรับโรค การสร้างแบบจำลองและการพัฒนายา
ทีมนักวิจัยที่นำโดยนักชีววิทยาระดับโมเลกุล Davide Marotta จากห้องปฏิบัติการแห่งชาติของสถานีอวกาศนานาชาติได้ออกเดินทางเพื่อตรวจสอบผลกระทบของสภาวะไร้น้ำหนักในสมองของมนุษย์ โดยเฉพาะเซลล์ประสาทที่ได้รับผลกระทบจากภาวะเสื่อมของระบบประสาท เช่น โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (Multiple Sclerosis) และโรค.
พวกเขาปลูกออร์แกนอยด์ของพวกเขาในห้องแล็บโดยใช้พลูริโพเทนต์ที่ชักนำโดยมนุษย์จากผู้บริจาคที่มีสุขภาพดีและผู้ป่วยโรค MS และพาร์กินสัน เซลล์เหล่านี้เป็นสเต็มเซลล์ที่สร้างขึ้นโดยนำเซลล์ปกติจากมนุษย์ที่โตเต็มวัย และเปลี่ยนกลับไปสู่จุดในการพัฒนาของเซลล์ก่อนที่จะแยกออกไปเป็นชนิดเฉพาะ
จากนั้นเซลล์ต้นกำเนิดจะถูกชักจูงให้พัฒนาเป็นเซลล์ประสาท โดยเฉพาะเซลล์ประสาทในเยื่อหุ้มสมองหรือโดปามิเนอร์จิคที่ได้รับผลกระทบจากสภาวะการเสื่อมของระบบประสาทเหล่านี้
สารอินทรีย์บางชนิดยังรวมถึงเซลล์ภูมิคุ้มกันของสมองที่เรียกว่าไมโครเกลียด้วย กลุ่มเซลล์ดังกล่าวไม่มีอะไรที่จะเข้าใกล้ความรู้สึกจากระยะไกลได้
สารอินทรีย์ที่ทำจากเซลล์เหล่านี้ถูกเตรียมในขวดสำหรับการแช่แข็งที่ออกแบบมาเป็นพิเศษบนโลก และแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม บางส่วนยังคงอยู่ที่นี่บนพื้นดิน ส่วนคนอื่นๆ ถูกปล่อยสู่อวกาศเพื่อใช้เวลาหนึ่งเดือนในการพัฒนาในวงโคจรโลกบน ISS
เมื่อสารอินทรีย์ถูกนำกลับมายังโลก นักวิจัยได้ศึกษาพวกมันอย่างรอบคอบเพื่อดูว่าพวกมันแตกต่างจากที่ยังคงอยู่บนพื้นผิวนี้อย่างไร
ข้อเท็จจริงที่ว่าออร์การอยด์รอดชีวิตและมีสุขภาพดีเป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจมาก แต่ก็ยังมีความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างกลุ่มที่อยู่ในโลกและกลุ่มที่เดินทางในอวกาศ โดยไม่คำนึงว่าพวกมันจะเติบโตจากผู้บริจาคที่มีสุขภาพดีหรือผู้ป่วยที่มีภาวะเสื่อมของระบบประสาทหรือไม่
สารอินทรีย์ที่อยู่ในอวกาศมีการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเจริญเติบโตของเซลล์มากกว่า แต่มีความเกี่ยวข้องกับการเพิ่มจำนวนเซลล์น้อยกว่ายีนที่อยู่บนพื้นโลก ซึ่งเผยให้เห็นว่าเซลล์ถูกจำลองแบบช้ากว่าในอวกาศ แต่เจริญเติบโตเร็วกว่า
การค้นพบที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งคือออร์การอยด์ที่บินในอวกาศแสดงยีนที่เกี่ยวข้องกับความเครียดน้อยลงและแสดงอาการอักเสบน้อยกว่าที่นักวิจัยคาดไว้เมื่อเปรียบเทียบกับออร์การอยด์จากโลก อาจเป็นเพราะสภาวะไร้น้ำหนักนั้นใกล้เคียงกับสภาวะภายในกะโหลกศีรษะมนุษย์มากกว่าการนั่งอยู่ในขวดในสภาวะแรงโน้มถ่วงของโลก
“ลักษณะของสภาวะไร้น้ำหนักขนาดเล็กนั้นน่าจะทำงานในสมองของผู้คนเช่นกัน เนื่องจากสภาวะไร้น้ำหนักขนาดเล็กนั้นไม่มีการหมุนเวียน กล่าวคือ สิ่งต่างๆ จะไม่เคลื่อนไหว”ลอริ่งกล่าว-
“ฉันคิดว่าในอวกาศ สารอินทรีย์เหล่านี้เป็นเหมือนสมองมากกว่า เพราะว่าพวกมันไม่ได้ถูกเติมด้วยสื่อเพาะเลี้ยงหรือออกซิเจน พวกมันเป็นอิสระอย่างมาก พวกมันก่อตัวคล้ายสมองเล็ก ซึ่งเป็นพิภพเล็ก ๆ ของสมอง "
การค้นพบที่น่าสนใจนี้ชี้ให้เห็นว่าสภาวะไร้น้ำหนักอาจเป็นตัวตัวแทนของสภาวะที่เป็นธรรมชาติของสารอินทรีย์ในสมองมากกว่าบนโลกที่พวกเขาศึกษากันตามปกติ สภาวะไร้น้ำหนักอาจกลายเป็นห้องปฏิบัติการสำหรับศึกษาว่าเซลล์สมองมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อความเครียดหรือยาบางชนิดในสภาวะที่ใกล้เคียงกับที่สมองมนุษย์ประสบในชีวิต
“สิ่งต่อไปที่เราวางแผนจะทำคือศึกษาส่วนของสมองที่ได้รับผลกระทบมากที่สุดโรค,"ลอริ่งกล่าว-
"เรายังต้องการทราบว่าเซลล์ประสาทเชื่อมต่อกันในอวกาศมีความแตกต่างกันหรือไม่ ด้วยการศึกษาประเภทนี้ คุณจะไม่สามารถพึ่งพางานก่อนหน้านี้เพื่อคาดเดาว่าผลลัพธ์จะเป็นอย่างไรเนื่องจากไม่มีงานก่อนหน้านี้ เรา 'อยู่ที่ชั้นล่างก็ว่าได้ บนท้องฟ้า แต่อยู่ที่ชั้นล่าง'
งานวิจัยที่ได้รับการตีพิมพ์ในเวชศาสตร์การแปลสเต็มเซลล์-
