מיני מוחות אנושיים בבקבוקונים קטנים הפתיעו מדענים בכך ששרדו תקופה במסלול נמוך סביב כדור הארץ.
חוקרים אמריקאים שלחו כתמים שגודלו במעבדה של רקמה עצבית אנושית הידועה בשםלחופשה קצרה בתחנת החלל הבינלאומית בשנת 2019. מה שהם קיבלו בחזרה חודש לאחר מכן הדהים אותם.
לא רק שהתאים היו בריאים ושגשגו לאחר שבועות של חוסר משקל - הם התבגרו מהר יותר מאשר אותם תאים כאן על כדור הארץ.
"העובדה שהתאים הללו שרדו בחלל הייתה הפתעה גדולה",אומרת הביולוגית המולקולרית ז'אן לורינגשל מכון המחקר סקריפס.
"זה מניח את הבסיס לניסויים עתידיים בחלל, שבהם נוכל לכלול חלקים אחרים במוח המושפעים ממחלות ניווניות עצביות".
תחנת החלל הבינלאומית (ISS) מייצגת הזדמנות ייחודית למחקר. הוא מספק לנו אמצעי לחקור את ההשפעות של מיקרו-כבידה על תאים אנושיים - שיש לה השלכות לא רק על אסטרונאוטים, המייצגים מיעוט זעיר של בני אדם, אלא גם על מחקר בריאותי לבני אדם על פני כדור הארץ, וה-ISS כפלטפורמה למחלות. דוגמנות ופיתוח תרופות.
צוות חוקרים בראשות הביולוג המולקולרי דייוויד מארוטה מהמעבדה הלאומית של תחנת החלל הבינלאומית יצא לחקור את השפעות המיקרו-כבידה על המוח האנושי; במיוחד הנוירונים המושפעים ממצבים נוירודגנרטיביים כגון טרשת נפוצה ומַחֲלָה.
הם גידלו את האורגנואידים שלהם במעבדה תוך שימוש בפלוריפוטנט המושרה על ידי אדםמתורמים בריאים וחולים עם טרשת נפוצה ומחלת פרקינסון. אלו הם תאי גזע שנוצרים על ידי לקיחת תאים נורמליים מאדם בוגר, והחזרתם לנקודה בהתפתחות תא לפני שהוא התמיין לסוג מסוים.
לאחר מכן גרמו לתאי הגזע להתפתח לנוירונים - במיוחד נוירונים קורטיקליים או דופמינרגיים המושפעים ממצבים ניווניים אלה.
חלק מהאורגנואידים כללו גם תאי חיסון במוח הנקראים מיקרוגליה. לצבירי תאים כאלה אין דבר שמתקרב לתחושה מרחוק.
האורגנואידים העשויים מהתאים הללו הוכנו ב-cryovials שתוכננו במיוחד על פני כדור הארץ, וחולקו לשתי קבוצות. חלקם נשארו כאן על האדמה; האחרים שוגרו לחלל כדי לבלות חודש בפיתוח במסלול כדור הארץ על סיפון ה-ISS.
כאשר האורגנואידים הובאו חזרה לכדור הארץ, החוקרים בחנו אותם בקפידה כדי לראות כיצד הם שונים מאלה שנותרו כאן על פני השטח.
העובדה שהאורגנואידים שרדו והיו בריאים הייתה הפתעה מספיק גדולה - אבל היו גם הבדלים ניכרים בין הקבוצות מבוססות כדור הארץ וחלל, ללא קשר אם הם גדלו מתורמים בריאים או חולים עם מצבים נוירודגנרטיביים.
לאורגנואידים המגיעים לחלל היה ביטוי גדול יותר של גנים הקשורים להתבגרות תאים, אך פחות קשורים להתרבות תאים מאשר לאלו המבוססים על כדור הארץ - מה שחשף כיתאים השתכפלו לאט יותר בחלל, אך התבגרו מהר יותר.
תגלית מעניינת נוספת הייתה שהאורגנואידים שטסו בחלל הביעו פחות גנים הקשורים לסטרס והציגו פחות דלקות ממה שציפו החוקרים בהתבסס על השוואות לאורגנואידים מבוססי כדור הארץ. זה יכול להיות בגלל שמיקרו-כבידה קרובה יותר לתנאים בתוך הגולגולת האנושית מאשר ישיבה בבקבוקון בתנאי כוח הכבידה של כדור הארץ.
"המאפיינים של מיקרו-כבידה פועלים כנראה גם במוחם של אנשים, כי אין הסעה במיקרו-כבידה - במילים אחרות, דברים לא זזים."אומר לורינג.
"אני חושב שבחלל, האורגנואידים האלה דומים יותר למוח כי הם לא נשטפים עם חבורה שלמה של מצע תרבות או חמצן. הם מאוד עצמאיים; הם יוצרים משהו כמו פתח מוח, מיקרוקוסמוס של המוח. "
ממצא מסקרן זה מצביע על כך שמיקרו-כבידה יכולה להיות פרוקסי למצבים טבעיים יותר לאורגנואידים במוח מאשרעל פני כדור הארץ שממנו לומדים אותם בדרך כלל. מיקרו-כבידה יכולה להפוך למעבדה לחקר כיצד תאי מוח מגיבים לגורמי לחץ או תרופות מסוימות בתנאים קרובים יותר למה שהמוח האנושי חווה בחיים.
"הדבר הבא שאנחנו מתכננים לעשות הוא לחקור את החלק במוח שהכי מושפע ממנומַחֲלָה,"אומר לורינג.
"אנחנו גם רוצים לדעת אם יש הבדלים באופן שבו נוירונים מתחברים זה לזה בחלל. עם סוגים כאלה של מחקרים, אתה לא יכול להסתמך על עבודה מוקדמת כדי לחזות מה תהיה התוצאה כי אין עבודה מוקדמת יותר. אנחנו הם בקומת הקרקע, כביכול, בשמים, אבל בקומת הקרקע."
המחקר פורסם ברפואה מתורגמת של תאי גזע.
