Стволовые клетки, выращенные в космосе, обладают большим медицинским потенциалом
Вот уже более полувека человечество осваивает космическое пространство. За прошедшие десятилетия было проведено множество исследований, результаты которых свидетельствуют о негативном влиянии состояния невесомости, точнее, микрогравитации на человека. Одним из очевидных примеров является физическое и психологическое состояние космонавтов, возвращающихся на Землю после длительного пребывания на борту Международной космической станции (МКС). В ответ на микрогравитацию человеческое тело претерпевает существенные изменения: возникают такие явления, как атрофия мышц и разрежение костной ткани, наблюдается снижение остроты зрения, фиксируется нарушение работы вестибулярного аппарата. Также у космонавтов возникает ряд психологических проблем: тревожность, раздражительность, снижение мотивации и, как следствие, нарушение сна. Кроме того, находясь в космическом пространстве, тело человека подвергается воздействию ионизирующего излучения.
Поскольку было доказано негативное влияние микрогравитации на человеческий организм в целом, казалось логичным предположение ученых об отрицательном воздействии невесомости и на его отдельные клетки. Для проверки этой гипотезы исследователи решили провести эксперимент – вырастить стволовые клетки человека на борту МКС и сравнить их с земными аналогами.
Стволовыми называют недифференцированные (незрелые) клетки, которые присутствуют у многих видов живых организмов, в частности у человека. Эти клетки способны самообновляться, делиться посредством митоза и дифференцироваться, то есть превращаться в специализированные клетки различных органов и тканей. Предполагается, что в будущем стволовые клетки помогут восстанавливать поврежденные ткани человека и даже позволят выращивать органы для последующей трансплантации.
За проведение исследований стволовых клеток, выращенных на борту МКС, взялись ученые из клиники Майо во Флориде. Изначально ожидалось, что под воздействием губительного космического излучения и при наличии других негативных факторов у космических клеток будет наблюдаться большее количество мутаций, чем у земных аналогов. Однако, результаты проведенных исследований немало удивили ученых.
Во-первых, исследователи обнаружили, что некоторые типы стволовых клеток, выращенных на орбите, проявляют способность к быстрой, а главное, стабильной репликации. Это означает, что они могут многократно воспроизводиться, накапливая при этом очень малое количество генетических мутаций. Установленное свойство является крайне важным, поскольку известно, что искусственно выращенные земные стволовые клетки имеют тенденцию к быстрому накоплению мутаций, а это впоследствии может вызывать онкологические заболевания у пациентов, проходящих терапию с использованием данных клеток.
Во-вторых, космические стволовые клетки по сравнению с их земными аналогами вызывают менее выраженные реакции со стороны иммунной системы. Это явление обусловлено структурным фактором. Из-за воздействия гравитации стволовые клетки, выращенные на Земле, имеют уплощенную форму и образуют очень тонкий слой, вследствие чего не могут в полной мере повторить структуру тканей человека. Напротив, в условиях микрогравитации клетки свободно растут во всех трех измерениях и принимают форму, характерную для стволовых клеток, находящихся в нашем организме. А это значит, что иммунная реакция пациентов будет не такой сильной.
Все полезные свойства, приобретенные на орбите, космические стволовые клетки сохраняют и после доставки на Землю. Это означает, что клеточные культуры, выращенные в условиях микрогравитации, в перспективе имеют очень большой терапевтический потенциал.
Подписывайтесь на наш канал! Всё самое интересное о современных достижениях науки и техники - здесь!
Еще больше интересных статей и захватывающих видео вы сможете найти на нашем сайте: Научно-популярный онлайн-журнал "Город науки".