تجربة غريبة.. زرع أدمغة بشرية في مختبر فضائي لعلاج الزهايمر

قام العلماء بزراعة أدمغة بشرية في الفضاء للبحث عن علاجات جديدة لمرض الزهايمر وباركنسون وإصابات العمود الفقري.

ومكنت بيئة الجاذبية المنخفضة على متن محطة الفضاء الدولية الباحثين من زراعة أعضاء دماغية في 72 ساعة فقط.

وسمحت الأعضاء، وهي كتل من الخلايا المزروعة بشكل مصطنع والتي تحاكي بنية ووظيفة العضو البشري، للباحثين باختبار طريقة جديدة لعلاج الأمراض العصبية التي لا يمكن علاجها حاليًا.

ويستخدم العلاج الجديد الواعد، الذي طورته شركة التكنولوجيا الحيوية Axonis Therapeutics، فيروسًا أعيد برمجته لتوصيل العلاج الجيني المفيد إلى خلايا الجهاز العصبي المركزي.

وتسمى هذه الفيروسات المعدلة بالناقلات الفيروسية، ويمكن أن تكون مفيدة بشكل خاص لعلاج مرض الزهايمر وباركنسون وإصابات الحبل الشوكي.

ويتم تشخيص ما يقرب من 600 ألف إما بمرض الزهايمر أو مرض باركنسون كل عام، ويحدث ما يقرب من 18 ألف إصابة جديدة في النخاع الشوكي في الولايات المتحدة سنويًا.

نتيجة الاختبارات على الفئران

كشفت الاختبارات أن علاج الشركة نجح في الفئران. لكن العلاجات الجينية الفعّالة في نماذج القوارض غالبًا ما تفشل في البشر.

احتاج الباحثون إلى إجراء اختبارات باستخدام نموذج دقيق للجهاز العصبي المركزي البشري، وهو ما دفعهم إلى محاولة زراعة عضويات الدماغ البشري في الفضاء.

ويمكن للعلماء زراعة خلايا الجهاز العصبي المركزي على الأرض، لكن الجاذبية تجبرها على ترتيب نفسها في طبقات أحادية ثنائية الأبعاد، مما يجعل من الصعب زراعة البنية ثلاثية الأبعاد وتعقيد المجموعات الوظيفية لخلايا الدماغ.

وقدمت هذه العضويات المزروعة في الفضاء بسرعة نموذجًا دقيقًا للغاية للدماغ البشري، مما سمح لباحثي محطة الفضاء الدولية باختبار فعالية علاج الناقل الفيروسي الجديد حقًا.

وإجراء الأبحاث في الفضاء ليس شيئًا قد تفكر فيه عادةً؛ لكن الفرصة للاستفادة من ظروف الجاذبية الصغرى يمكن أن تفتح الكثير من الإمكانات غير المستغلة من خلال دفع حدود العلم في بيئة فريدة.

وفي أغسطس 2023، أطلقت شركة أكسونيس ثيرابيوتكس قوارير مجمدة من ناقلها الفيروسي والخلايا العصبية الناضجة والخلايا النجمية - أو الخلايا التي تثبت الخلايا العصبية في مكانها وتساعدها على التطور - نحو محطة الفضاء الدولية على متن مهمة إعادة إمداد البضائع.

ثم قام طاقم من الباحثين في المختبر العائم بحقن هذه المواد في آلة تسمى BioCell، وهو نظام متخصص في زراعة الخلايا.

وفي غضون 72 ساعة فقط، لم تنظم الخلايا نفسها في عضيات دماغية بشرية ثلاثية الأبعاد فحسب، بل كانت متوهجة أيضًا، وهي المنظمة البحثية التي أنشأت BioCell: "كان اليوم المحوري عندما كان الطاقم يقوم بالفحص المجهري، ورأينا تجمعات كبيرة من الأنسجة الخضراء المتوهجة ثلاثية الأبعاد".

وهذه هي الطريقة التي تصيب بها مضيفيها المادة الوراثية المدخلة تلحق الضرر بالخلايا وتسمح للفيروس بالتكاثر، مما يؤدي إلى استجابة مناعية.

لكن العلماء يمكنهم إعادة برمجة الفيروسات لنقل علاجات جينية مفيدة للخلايا، مما يوفر علاجًا مستهدفًا للأمراض أو الإصابات.