Højtflyvende eksperiment:Vokser stamceller bedre i rummet?

Forsker Dhruv Sareens egne stamceller kredser nu om Jorden. Missionen? For at teste, om de vil vokse bedre i nul tyngdekraft.

Forskere ved Cedars-Sinai Medical Center i Los Angeles forsøger at finde nye måder at producere enorme partier af en type stamceller, der kan generere næsten enhver anden type celle i kroppen - og potentielt bruges til at lave behandlinger for mange sygdomme. Cellerne ankom i weekenden til den internationale rumstation på et forsyningsskib.

"Jeg tror ikke, jeg ville være i stand til at betale, hvad det end koster nu" for at tage en privat tur til rummet, sagde Sareen. "I det mindste kan en del af mig i cellerne gå op!"

Forsøget er det seneste forskningsprojekt, der går ud på at skyde stamceller ud i rummet. Nogle, som denne, har til formål at overvinde de jordiske vanskeligheder ved at masseproducere cellerne. Andre udforsker, hvordan rumrejser påvirker cellerne i kroppen. Og nogle hjælper bedre med at forstå sygdomme som kræft.

"Ved at skubbe grænserne på denne måde, er det viden, og det er videnskab og det er læring," sagde Clive Svendsen, administrerende direktør for Cedars-Sinais Regenerative Medicine Institute.

Seks tidligere projekter fra USA, Kina og Italien sendte forskellige typer stamceller op - inklusive hans teams undersøgelse af virkningerne af mikrogravitation på hjertefunktion på celleniveau, sagde Dr. Joseph Wu fra Stanford University, som leder Stanford Cardiovascular Institute. Wu var med til at koordinere en række programmer om rumbaseret stamcelleforskning sidste år.

Jordiske anvendelser af meget af denne forskning kan være lidt langt væk.

På dette tidspunkt indeholder de eneste stamcellebaserede produkter godkendt af Food and Drug Administration bloddannende stamceller fra navlestrengsblod til patienter med blodsygdomme såsom visse tilfælde af lymfom. Der er ingen godkendte terapier, der bruger den slags stamceller, der sendes til rummet eller andre, der stammer fra dem, sagde Jeffrey Millman, en biomedicinsk ingeniørekspert ved Washington University i St. Louis.

Men kliniske forsøg i gang med stamceller er målrettet mod tilstande som makuladegeneration, Parkinsons sygdom og hjerteanfaldsskader. Og Millman er involveret i forskning, der kan føre til en ny tilgang til behandling af type 1-diabetes.

Forskere ser store løfter i stamceller.

Tyngekraftsdilemmaet

Det løfte dæmpes af et frustrerende jordisk problem:Planetens tyngdekraft gør det svært at dyrke de enorme mængder celler, der er nødvendige for fremtidige behandlinger, der kan kræve mere end en milliard pr. patient.

"Med den nuværende teknologi lige nu, selvom FDA øjeblikkeligt godkendte nogen af ​​disse behandlinger, har vi ikke kapaciteten til at fremstille" hvad der er nødvendigt, sagde Millman.

Problemet? I store bioreaktorer skal cellerne omrøres kraftigt, eller de klumper sig eller falder til bunden af ​​tanken, sagde Millman. Stress kan få de fleste celler til at dø.

"I nul G er der ingen kraft på cellerne, så de kan bare vokse på en anden måde," sagde Svendsen.

Cedars-Sinai-holdet har sendt det, der kaldes inducerede pluripotente stamceller. Mange forskere betragter dem som de perfekte udgangsmaterialer til alle slags personlige, cellebaserede behandlinger. De bærer en patients eget DNA, og deres alsidighed gør dem ligner embryonale stamceller, kun de er omprogrammeret fra voksnes hud eller blodceller.

Til deres eksperiment, som finansieres af NASA, rummer en beholder i skoæskestørrelse poser fyldt med cellekugler og alle de pumper og løsninger, der er nødvendige for at holde dem i live i fire uger. Lasten vil også omfatte neurale stamceller, der stammer fra Svendsen. Forskerne brugte stamceller fra deres egne hvide blodlegemer, fordi det var nemt for dem at give samtykke.

De vil køre eksperimentet på afstand med en kasse med celler på Jorden til sammenligning. De får rumeksperimentet tilbage om fem uger eller deromkring, når det vender tilbage i den samme SpaceX-kapsel.

Arbejdet er designet til at bane vejen for mere NASA-finansieret forskning. Hvis de er i stand til at finde ud af, hvordan man laver milliarder af celler i kredsløb, sagde Svendsen, "kan virkningen blive enorm."

En højtflyvende fremtid

Under den samme lastopsendelse sendte forskere fra University of California, San Diego, blodstamceller til rumstationen, en gentagelse af et eksperiment, de lavede sidste år. De ønsker at finde ud af, om et lavt kredsløb om Jorden inducerer hurtigere aldring i cellerne, hvilket fører til problemer, der sætter scenen for præcancerøse ændringer. Et mål er at beskytte astronauternes sundhed.

Afshin Beheshti, en forsker ved NASA Ames Research Center, sagde, at videnskabsmænd lige er begyndt at forstå nogle af risiciene ved rumrejser.

"Der er flere ukendte i rummet, end der er kendte," sagde han. "Enhver ny type eksperiment vil kaste lys over, hvordan kroppen reagerer på rummiljøet."

I sidste ende, sagde Beheshti, skulle forskningen give mere end praktiske, jordiske løsninger som ny medicin. Det vil også hjælpe med fjerne menneskelige forhåbninger, som at leve på andre planeter.