هل تنمو الخلايا السرطانية بشكل أسرع في الفضاء؟

مع الكثير من النقاشات حول الفضاء والجاذبية الصغرى، دعونا نناقش العلاقة المهمة بين الحالة التي تهدد الحياة وحالتها في الفضاء. 

وتشير الدراسات إلى أن الخلايا السرطانية قد تنمو بشكل أسرع في بيئات الجاذبية الصغرى؛ ولهذا الاكتشاف آثار كبيرة على كل من السفر إلى الفضاء وأبحاث السرطان.

وتسلط العلاقة بين الخلايا السرطانية والجاذبية الصغرى الضوء على تقاطع حاسم بين استكشاف الفضاء والأبحاث الطبية.

ما هي الجاذبية الصغرى وكيف تعمل على تسريع نمو السرطان؟

الجاذبية الصغرى، أو حالة شبه انعدام الوزن التي تحدث في الفضاء، تحدث عندما تكون الأجسام في حالة سقوط حر، مما يخلق إحساسًا بانعدام الوزن. 

تختلف هذه البيئة بشكل جذري عن جاذبية الأرض وتؤثر على العمليات البيولوجية المختلفة، في الفضاء، يؤثر غياب الجاذبية على كيفية نمو الخلايا وتصرفاتها وتفاعلها مع محيطها.

وتشير الأبحاث إلى أن الخلايا السرطانية المعرضة للجاذبية الصغرى تميل إلى التكاثر بسرعة أكبر من تلك الموجودة على الأرض بعد تعرضها لضغط هائل. وقد تساهم عدة آليات في هذا النمو المتسارع. 

أولًا، تؤثر الجاذبية الصغرى على مسارات الإشارات الخلوية التي تتحكم في انقسام الخلايا وموت الخلايا المبرمج (موت الخلية المبرمج). 

في بيئة انعدام الوزن، قد تصبح الخلايا السرطانية أكثر مقاومة لموت الخلايا المبرمج، مما يسمح لها بالبقاء على قيد الحياة والتكاثر دون رادع.

كيف سيشكل هذا أبحاث السرطان؟

توفر دراسة السرطان في الجاذبية الصغرى أيضًا فرصًا فريدة لتطوير أبحاث السرطان على الأرض. 

ومن خلال دراسة الخلايا السرطانية في هذه البيئة المتغيرة، يمكن للعلماء الحصول على نظرة ثاقبة للعمليات الأساسية لتطور السرطان ومقاومته. قد يؤدي هذا البحث إلى تحديد أهداف علاجية جديدة وتطوير علاجات جديدة.

في عام 2023، أطلق العلماء في معهد سانفورد للخلايا الجذعية بجامعة كاليفورنيا سان دييغو عدة تجارب جديدة للمفاعلات الحيوية النانوية على محطة الفضاء الدولية (ISS) عبر مهمة رواد الفضاء الخاصة الثانية من أكسيوم سبيس، مهمة أكسيوم 2 (Ax-2). 

وقالت الجامعة في بيان رسمي إن التجارب الأخيرة توسع أبحاثها حول شيخوخة الخلايا الجذعية البشرية والالتهابات والسرطان في المدار الأرضي المنخفض.

قالت كاتريونا جاميسون، الحاصلة على دكتوراه في الطب والأستاذة في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في سان دييغو، ورئيسة عائلة كومان الرئاسية لأبحاث السرطان في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو هيلث ومديرة معهد سانفورد للخلايا الجذعية: “إن الفضاء بيئة مرهقة بشكل فريد”. 

ومن خلال إجراء هذه التجارب في مدار أرضي منخفض، نحن قادرون على فهم آليات تطور السرطان في إطار زمني مضغوط وإرشاد تطوير استراتيجيات جديدة مثبطة للخلايا الجذعية السرطانية.

تقول وكالة ناسا، والتي تعد أيضًا جزءًا من أول مجلس وزراء للسرطان على الإطلاق أنشأه البيت الأبيض لمشروع Cancer Moonshot، والذي يهدف إلى تقليل معدل الوفيات بالسرطان بنسبة 50 بالمائة على الأقل على مدار الـ 25 عامًا القادمة، إن المحطة الفضائية توفر ميزة فريدة – بيئة الجاذبية الصغرى – للدراسات التي تسعى إلى فهم وعلاج العديد من أنواع السرطان المختلفة بشكل أفضل.

“لقد سلطت نظرة تفصيلية على العقود الأولى من أبحاث السرطان في الفضاء الضوء على فوائد الجاذبية الصغرى: تنمو الخلايا إلى أشكال ثلاثية الأبعاد تتصرف كثيرًا كما تفعل في الجسم، ويختلف نمو الخلايا ووظيفتها مثل التعبير الجيني وإشارات الخلية، وتختلف الخلايا عن بعضها البعض”.

وقالت وكالة ناسا في تقرير عام 2023: تعاني الثقافات من نقص الترسيب وانخفاض قص السوائل، مما يتيح دراسة الآليات والمسارات التي تتحكم في نمو ووظيفة الخلايا المرتبطة بالسرطان بطرق غير ممكنة على الأرض ويتحدث عن رقائق الأنسجة ونمو بلورات البروتين في التقرير.

يعد نمو بلورات البروتين (PCG) مجالًا رئيسيًا آخر للدراسة المتعلقة بالسرطان في الجاذبية الصغرى. على سبيل المثال، حققت تحقيقات الاكتشاف العلاجي NanoRacks-PCG والبلورات الموجودة في المدار تقدمًا في الأبحاث المتعلقة بسرطان الدم وسرطان الثدي وسرطان الجلد. 

تنتج بلورات البروتين المزروعة في الجاذبية الصغرى بلورات أكبر وأفضل تنظيمًا يمكن للباحثين استخدامها لتحديد التفاصيل الهيكلية التي توجه تطوير العلاجات المستهدفة. 

نظرت تجربة PCG أخرى إلى جين KRAS. ويضيف التقرير أن طفرات هذا الجين تسبب 30 إلى 40% من جميع أنواع السرطان، بما في ذلك نحو 95% من سرطانات البنكرياس.

ويتسبب السرطان في وفاة ما يقرب من 10 ملايين شخص على مستوى العالم كل عام، ولقد أثر السرطان على حياة الجميع تقريبًا بشكل مباشر أو غير مباشر وفي عام 2020، وفقًا لسجلات منظمة الصحة العالمية، أودى السرطان بحياة ما يقرب من 10 ملايين شخص.

هناك أنواع عديدة من السرطان، ينشأ كل منها من أنسجة أو أعضاء مختلفة، بما في ذلك سرطان الثدي والرئة والبروستاتا والقولون. 

في حين أن الأسباب المحددة للسرطان يمكن أن تختلف، فإن عوامل الخطر الشائعة تشمل الطفرات الجينية، واختيارات نمط الحياة مثل التدخين والإفراط في استهلاك الكحول، والتعرض البيئي مثل الإشعاع وبعض المواد الكيميائية. 

وفقًا لمنظمة الصحة العالمية، فإن أكثر أنواع السرطان شيوعًا هي سرطان الثدي والرئة والقولون والمستقيم والبروستاتا، ونحو ثلث الوفيات الناجمة عن السرطان ترجع إلى تعاطي التبغ، وارتفاع مؤشر كتلة الجسم، واستهلاك الكحول، وانخفاض تناول الفواكه والخضروات، ونقص التغذية. من النشاط البدني. وبالإضافة إلى ذلك، يعد تلوث الهواء عامل خطر مهم للإصابة بسرطان الرئة.

يعد الاكتشاف المبكر والعلاج أمرًا بالغ الأهمية لتحسين نتائج السرطان وقد أدى التقدم في البحوث الطبية إلى أدوات تشخيصية أفضل، وعلاجات مستهدفة، وخطط علاج شخصية يمكن أن تزيد من معدلات البقاء على قيد الحياة ونوعية الحياة للمرضى. 

وعلى الرغم من هذه التطورات، لا يزال السرطان يمثل تحديًا صحيًا عالميًا كبيرًا، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى مواصلة البحث والفحص المبكر ومبادرات الصحة العامة لمكافحة هذا المرض المعقد.