بی‌وزنی سلول‌های سرطانی را از بین می‌برد Zero gravity kills cancer cells

Spread the facts!

دانش و فناوری

محققان استرالیایی می‌گویند بیش از ۸۰ درصد از سلول‌های سرطانی با قرار گرفتن در شرایط بی‌وزنی پس از یک روز از بین می‌روند. نتیجه پژوهش تاز‌ه آنها یافته‌های پیشین در مورد تأثیر بی‌وزنی بر سلول‌های سرطانی را تأیید می‌کند.

    
تصویری از یک گلبول سفید مقابل سلولی سرطانی شدهتصویری از یک گلبول سفید مقابل سلولی سرطانی شده   

جاشوا چو به دویچه‌وله می‌گوید: «بسیاری از اطرافیان من ناگهان به سرطان مبتلا شدند. این مسئله برای من به یک انگیزه قوی تبدیل شد تا ببینم در سلول‌هایی که سرطانی شدند دقیقأ چه اتفاقی می‌افتد».

جاشوا چو، پژوهشگر دانشگاه تکنولوژی در سیدنی است. او تأکید می‌کند: «درمان سرطان یک روش قطعی ندارد، چون سرطان‌ها متفاوت از یکدیگر هستند و واکنش بدن بیماران به روش‌های درمانی هم متفاوت است. اما من می‌خواستم بدانم که وجه مشترک سلول‌های سرطانی چیست و برای همین هم آنها را در دستگاه‌های ‌شبیه‌ساز بی‌وزنی قرار دادم.»

آنچه این پژوهشگر استرالیایی و تیم همراه او در مورد تأثیر بی‌وزنی بر سلول‌های سرطانی یافته‌اند، بسیاری را به درمان بیماری سرطان امیدوار کرده است. او می‌گوید: «ما چهار نوع مختلف از سلول سرطانی در قسمتهای مختلف بدن از جمله پستان، تخمدان، ریه و بینی را به آزماشیگاه بردیم و آنها را در حالت بی‌وزنی قرار دادیم و دیدم که پس از ۲۴ ساعت ۸۰ تا ۹۰ درصد سلول‌های سرطانی از بین رفتند.»

جاشوا چو و تیم او هنوز نمی‌دانند که دلیل اصلی مرگ سلول‌های سرطانی در این شرایط چیست و تصمیم دارند آزمایش خود را در شرایط بی‌وزنی واقعی، یعنی در فضا تکرار کنند. آنها می‌خواهند نمونه‌های خود را به ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) بفرستند.

چو به دویچه‌وله می‌گوید: «ما می‌خواهیم ببینیم که آیا بی‌وزنی بر این سلول‌ها تأثیر میگذارد یا فاکتورهای دیگر موجود در فضا، مثلأ میزان تابش خورشیدی»

او در ادامه تأکید می‌کند که انجام چنین آزمایش‌هایی پیچیده و زما‌ن‌بر است و می‌گوید: «تکنیکی که ما استفاده کردیم دشوار است اما چالش بزرگتر ما زنده نگه داشتن سلول‌های سرطانی در فضا و سپس بازگرداندن آنها به زمین است»

طرح پژوهشگر استرالیایی دیگر پژوهشگرانی را که پیشتردر این زمینه کار کرده‌اند، امیدوار کرده است. 

پروفسور دانیلا گریم، استاد زیست‌شناسی گرانشی و درمان ملکولی در دانشگاه ماگدبورگ آلمانی یکی از این پژوهشگران است. او در مورد نتیجه تحقیق پژوهشگران استرالیایی به دویچه‌وله می‌گوید: «من واقعاً خوشحالم! چون این نتیجه، تأیید تحقیقات پیشین ماست به‌‌خصوص اینکه همکار استرالیایی در حال تحقیق در مورد سرطان‌های دیگر است.»

پروفسور گریم که حال با دانشگاهی در دانمارک در این زمینه همکاری می‌کند، سال ۲۰۱۷ میلادی چند محفظه آزمایشی خود را با یک سفینه فضایی چینی به ایستگاه فضایی بین‌المللی فرستاد. دانیلا گریم در مورد تومورهای تیروئید تحقیق می‌کرد و محفظه‌های آزمایشی او حاوی سلول‌های سرطانی شده غده تیروئید بودند.

تحقیق در این زمینه در شرایط بی‌وزنی از دو دهه پیش آغاز شده است. پژوهشگران در پی یافتن علت رشد سه بعدی سلو‌ل‌ها در حالت بی‌وزنی هستند. سلول‌های جانداران تنها درون بدن آنها در سه جهت رشد می‌کنند و در محیط‌های ازمایشگاهی این سلول‌ها تنها در دو بعدی رشد می‌کنند. در نتیجه نمی‌توان عملکرد داروها بر روی آنها را در این شرایط با اطمینان بررسی کرد.

در شرایط بی‌وزنی توده‌های سه‌ بعدی که اسفروئید خوانده می‌شود در سلول‌ها رشد می‌کند که ویژگی‌های آن شبیه به سلول‌های سرطانی هستند. در اسفرئیدها پروتئین‌های متفاوتی وجود دارند که قادر هستند دستوری ژنتیکی به نام “مرگ برنامه‌ریزی شده سلول” را فعال می‌کند.

این دستور که خودکشی سلول را فعال می‌کند موجب از بین‌‌رفتن سلول‌های پیر یا آسیب دیده می‌شود. اما در سلول‌های سرطانی دستور “مرگ برنامه‌ریزی شده” از کار می‌افتد و سلول سرطانی‌شده به سرعت تقسیم و موجب تکثیر سرطان می‌شود.

اگر دلیل رشد سه‌بعدی توده‌های اسفروئید در شرایط بی‌وزنی روشن شود می‌توان داروهایی ساخت که پروتئین‌های موثر در سلول‌های سرطانی را تحریک یا مهار کنند.

Zero gravity kills cancer cells

After just one day in zero gravity conditions, researchers found over 80% of cancer cells died in a trial. Now, their plan is to send them to space. The initial results confirm earlier findings from German researchers.

Australian researchers are planning to send cancer cells to space, after initial research on Earth suggests microgravity has a remarkable effect on cancer cells.

“A lot of people around me started getting cancer, and that really motivated me to investigate cancer cells,” Joshua Chou, biomedical engineering researcher at University of Technology Sydney, told DW, saying he was prompted to test how cancer cells behave at zero-gravity following his previous research on how to prevent bone loss in space.

“There’s no way we can develop a silver bullet cure for cancer because everyone’s cancer is different and people react differently,” he said. “But what I really wanted to know was: is there something these cancers have in common? That’s why I put them in the microgravity device.”

Launching cells into space

Chou’s initial findings showed a radical effect.

“We took four different types of cancer cells from different parts of the body — breast, ovary, lungs and nose — and put them in a microgravity condition. And what we found was that in 24 hours, 80 to 90% of these cancer cells actually died,” Chou said.

Together with one of his students, Anthony Kirollos, Chou plans to send cancer cells to the International Space Station (ISS) in 2020.

International space station (picture-alliance/dpa/NASA)   

Australian researchers plan to send cancer cells to space in 2020

“We want to see if it is actually microgravity that’s having an affect on the cell, or could it be other things in space — like solar radiation?” he said. But such an endeavor is no easy task, Chou points out.

“We’ve had to develop a lot of these technologies ourselves,” he said. “The engineering is already challenging, but actually keeping the cells alive and retrieving them from space will be really difficult.”

Not the first time cancer cells sent to space

Another scientist well-acquainted with such challenges is Daniela Grimm, a professor of gravitational biology and translational regenerative medicine at the University of Magdeburg in central Germany.

In 2017, Grimm led an experiment testing the behavior of thyroid cancer cells in space. A tiny container housing thyroid tumor cells was launched aboard the Chinese SpaceX Dragon spacecraft. 

“This [new research] is great, it’s a confirmation of our research results — especially since the Australian researchers have looked at other types of cancer,” Grimm told DW. 

Only at zero-gravity do cells die via “programmed cell death”

For about two decades, researchers have been investigating how cells develop into three-dimensional cell clusters — so-called spheroids — at microgravity. Their properties are far more similar to those of tumors in the human body than those of cell cultures that can only be cultivated in the laboratory in 2D — so-called cell turf.

These spheroids are used in the search for biomolecules to which an active substance can bind. The spheroids contain many different proteins that trigger programmed cell death, among other things.

In healthy cells, this biological suicide command ensures that old or damaged cells die. In tumor cells, however, this important cell death is no longer effective. The diseased cell lives on and divides, and the cancer proliferates.

The aim is to develop drugs that stimulate or inhibit proteins — which will require further research in microgravity.

The aim is to develop drugs that stimulate or inhibit proteins — which will require further research in microgravity.

 

https://www.dw.com/en/zero-gravity-kills-cancer-cells/a-50230741

 

….

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*