أظهرت دراسة أجراها باحثون في مركز جونز هوبكنز الطبي أن الأنسجة القلبية المهندسة من الخلايا الجذعية البشرية التي أُرسلت إلى محطة الفضاء الدولية قد أظهرت ضعفاً ملحوظاً واضطرابات في الإيقاع القلبي مقارنةً بنظيراتها على الأرض. تشير هذه النتائج إلى وجود مخاطر صحية محتملة على رواد الفضاء خلال الرحلات الفضائية الطويلة، وقد تؤثر على استراتيجيات علاج والوقاية من أمراض القلب على الأرض.

أبحاث الأنسجة القلبية في الفضاء

أفاد العلماء في مركز جونز هوبكنز أن 48 عينة من الأنسجة القلبية المهندسة قضت 30 يوما في محطة الفضاء الدولية، وقد لوحظ أن الظروف منخفضة الجاذبية في الفضاء أضعفت الأنسجة وتسببت في اضطراب ضرباتها مقارنةً بالعينات الأرضية. أظهرت الدراسة أن الأنسجة القلبية في الفضاء كانت تضرب بنصف القوة مقارنةً بالأنسجة الأرضية.

النتائج السابقة واتجاهات الدراسة الجديدة

أظهرت دراسات سابقة أن بعض رواد الفضاء يعودون إلى الأرض بحالات صحية متعلقة بالشيخوخة، مثل ضعف وظيفة عضلة القلب واضطراب الإيقاع القلبي، وأن بعض هذه التأثيرات تزول بمرور الوقت بعد العودة إلى الأرض. ومع ذلك، يسعى العلماء لدراسة هذه التأثيرات على مستوى الخلايا والجزيئات لإيجاد طرق لحماية رواد الفضاء أثناء الرحلات الطويلة.

الابتكارات في أبحاث البيولوجيا الفضائية

قام العالم جوناثان تسوي بتطوير الخلايا الجذعية المستحثة لتصبح خلايا عضلة القلب، وتم وضع هذه الأنسجة في رقاقة مصغرة مخصصة لجمع البيانات عن كيفية تقلص الأنسجة. تم تصميم هذا النظام لمحاكاة بيئة قلب الإنسان في مساحة بحجم نصف الهاتف المحمول.

اللوجستيات والتحليل في الوقت الفعلي

تم نقل الأنسجة إلى محطة الفضاء الدولية عبر مهمة SpaceX CRS-20 في مارس 2020، حيث تلقى العلماء بيانات آنية حول قوة تقلص الأنسجة وأنماط الضربات غير المنتظمة كل 30 دقيقة. كانت رائدة الفضاء جيسيكا مير مسؤولة عن تغيير العناصر الغذائية المحيطة بالأنسجة وحفظها لتحليل الجينات والصور لاحقًا.

التقدم التكنولوجي والنتائج الأولية

أظهرت التحليلات أن الأنسجة القلبية في الفضاء فقدت قوتها وظهرت بها اضطرابات في الإيقاع القلبي. كما أظهرت الخلايا علامات على تقصير وتفكك الساركوميرات، وهي مؤشرات لأمراض القلب، كما شهدت الميتوكوندريا تغيرات في الشكل.

الرؤى الجينية والتجارب الجارية

كشفت الدراسة الجينية عن زيادة في إنتاج الجينات المرتبطة بالالتهابات والأضرار التأكسدية في الأنسجة الفضائية، وهي سمات شائعة لأمراض القلب. حاليًا، يواصل العلماء دراسة هذه التأثيرات وإجراء تجارب تهدف إلى تطوير أدوية قد تحمي الخلايا من آثار الجاذبية المنخفضة في الفضاء.