دستیابی به ترکیبی امیدبخش برای کاهش تحلیل استخوان در فضا

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما به نقل از سای تک دیلی، گروهی متشکل از پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا و موسسه فورسیث ماساچوست با استناد به یافته‌های مطالعه خود اعلام کردند هنگامی که به موش‌های ایستگاه فضایی بین المللی، این ترکیب مهندسی شده تزریق شد، مشاهده شد که این ترکیب می‌تواند به طور موثری با تحلیل استخوان که در سفر‌هایی با اقامت طولانی مدت در فضا رایج است، مبارزه کند.

این دستاورد نه تنها برای فضانوردانی که با قرار گرفتن در معرض میکروگرانش طولانی مدت مواجه هستند می‌تواند امیدبخش باشد، بلکه می‌تواند در زمین و برای مقابله با پوکی استخوان هم مورد استفاده قرار گیرد.

تحلیل استخوان ناشی از میکروگرانش همواره یک نگرانی جدی برای ماموریت‌های فضایی طولانی مدت بوده است به طوری که قرار گرفتن در این شرایط، باعث تحلیل استخوان با سرعتی ۱۲ برابر بیشتر از روی زمین می‌شود.

در حال حاضر، راهکار‌هایی برای جلوگیری یا کاهش تحلیل استخوان ارائه شده که عمدتا روی ورزش برای تقویت استخوان‌سازی متکی است، اما این روش نمی‌تواند برای خدمه‌ای که تا شش ماه را در ریزگرانش سپری می‌کنند گزینه مناسبی باشد.
از طرفی دیگر، زمان برای فضانوردان بسیار حائز اهمیت است و ورزش منجر به ضایع شدن زمان و وقت آن‌ها خواهد شد.

این گروه تحقیقاتی در این مطالعه روی این موضوع تمرکز داشت که آیا تحویل یا رساندن سیستمیک مولکول NELL-۱ می‌تواند باعث کاهش تحلیل استخوان ناشی از میکروگرانش شود یا خیر. مولکول NELL-۱ برای رشد استخوان و همچنین حفظ تراکم استخوان بسیار مهم است. افزون بر این، تحقیقات نشان داده تحویل موضعی NELL-۱ می‌تواند بافت‌های اسکلتی عضلانی مانند استخوان و غضروف را بازسازی کند.

پژوهشگران برای تزریق این مولکول به فضانوردان ایستگاه فضایی بین المللی می‌بایست تعداد تزریقات را به حداقل برساند. به همین جهت، این تیم تحقیقاتی، پتانسیل درمانی NELL-۱ را با افزایش نیمه عمر مولکول از ۵.۵ ساعت به ۱۵.۵ ساعت بدون از دست دادن زیست فعالی، افزایش دادند و یک بیس فسفونات بی اثر (BP) را برای ایجاد یک مولکول BP-NELL-PEG هوشمند کنژوگه کردند که این مولکول، به طور خاص بافت‌های استخوانی را بدون اثرات مضر رایج BP هدف قرار می‌دهد.

سپس مولکول اصلاح شده به طور گسترده توسط این تیم برای تعیین کارایی و ایمنی BP-NELL-PEG بر روی زمین مورد ارزیابی قرار گرفت. آن‌ها دریافتند که BP-NELL-PEG ویژگی برتری را برای بافت استخوانی بدون ایجاد عوارض جانبی قابل مشاهده نشان می‌دهد.

پژوهشگران برای اطمینان از کاربرد عملی BP-NELL-PEG در شرایط فضایی واقعی، با مرکز پیشرفت علم در فضا (CASIS) و ناسا وارد همکاری شدند. در این بررسی، نیمی از موش‌های ایستگاه فضایی بین‌المللی برای یک دوره طولانی ۹ هفته‌ای در معرض ریزگرانش قرار گرفتند تا چالش‌های سفر فضایی طولانی‌مدت را در آن‌ها شبیه‌سازی شود، در حالی که موش‌های باقی مانده ۴.۵ هفته پس از پرتاب به زمین بازگردانده شدند. موش‌های بازگشت داده شده با BP-NELL-PEG یا سالین بافر فسفات (PBS) تحت درمان قرار گرفتند. گروهی از موش‌ها نیز در مرکز فضایی کندی باقی ماندند و به طور مشابه با BP-NELL-PEG یا PBS تحت درمان قرار گرفتند.

نتایج نشان داد هر دو گروه از موش‌های حاضر در فضا و زمین تحت درمان با BP-NELL-PEG، افزایش قابل توجهی را در تشکیل استخوان نشان دادند. همچنین هیچ اثر نامطلوبی بر سلامتی موش‌های تحت درمان در فضا و زمین مشاهده نشد.

چیا سو از پژوهشگران این گروه تحقیقاتی گفت:: اگر مطالعات انسانی این یافته‌ها را ثابت کند، BP-NELL-PEG می‌تواند ابزار امیدوارکننده‌ای برای مبارزه با تحلیل استخوان و زوال اسکلتی عضلانی باشد، به ویژه زمانی که تمرینات مقاومتی معمولی به دلیل صدمات یا سایر عوامل ناتوان کننده امکان پذیر نباشد. "

شرح کامل این مطالعه در مجله Nature Partner Journal منتشر شد.