شبکیه مصنوعی ساخته شده در فضا و امید به درمان بیماری‌های چشمی حاد

به گزارش دیتاسنتر من و به نقل از ایندیپندنت، لامدا ویژن (Lambda Vision) در حال توسعه یک «ایمپلنت» شبکیه مصنوعی (synthetic retinal implant) است که می‌تواند بینایی بیشتری به افرادی ببخشد که به بیماری حاد چشمی دچارند و بنیان‌گذاران و محققان اصلی شرکت بر این باورند که محیط ریزگرانشی در ایستگاه فضایی بین‌المللی، ممکن است کلید پروژه آن‌ها باشد.

نیکول واگنر، متخصص زیست‌شناسی مولکولی و سلولی و رئیس و مدیرعامل شرکت لامدا ویژن و از بنیان‌گذاران شرکت (co-founder) با جوردن گرکو، کارشناس شیمی، گفت: «در حال حاضر روشی که ما برای ساخت شبکیه مصنوعی به کار می‌گیریم، از طریق فرایندی به نام ته‌نشینی لایه به لایه است.»

«این یک جور واژه خوش‌ظاهر (fancy) است برای فروبردن ماده‌ای در محلول‌های متعدد و ساختن تعدادی لایه» از لایه‌ای نازک.

شرکت لامدا ویژن مستقر در کانکتیکات از باکتریورودوپسین (bactriorhodospin)، پروتئینی فعال در برابر نور، استفاده می‌کند تا آن را جایگزین عملکرد گیرنده‌های نوری در شکبیه کند، یعنی لایه‌ای در چشم که مسئول تبدیل نور به پالس‌های عصبی است تا مغز آن‌ها را تفسیر کند.

در این فرایند، یک قطعه تور استریل پزشکی- gauze را صدها بار در چندین شیشه آزمایشگاهی (beaker) می‌گردانند و رسوب‌سازی، تبخیر، هم‌رفت، و دیگر عوامل بر چگونگی شکل‌گیری این لایه‌های نازک تاثیر می‌گذارند. اما دکتر واگنر گفت: «در محیط ریزگرانشی خیلی از این چیزها حذف خواهد شد.»

نسخه مینیاتوری و آزمایشی فرایند ساخت شبکیه مصنوعی لامدا ویژن، با سفینه فضایی «اسپیس اکس کرو دراگون» (SpaceX Crew Dragon) در ماموریت کرو-۴ (Crew-4) ناسا در تارخ ۲۷ آوریل به ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) فرستاده شد و یکی از آزمایش‌های گسترده‌ای است که فضانوردان کرو-۴ در طول شش ماه آینده راه‌اندازی می‌کنند یا انجام خواهند داد.

گروه کرو-۴ – فضانوردان ناسا، جل لیندگرن، رابرت هاینز، و جسیکا واتکینز همراه با سامانتا کریستوفورتی، فضانورد آژانس فضایی اروپا – در مطالعه چگونگی اثرهای ریزگرانشی بر سیستم عصبی انسان هنگامی که دست دراز می‌کند و اشیا را می‌گیرد، شرکت می‌کنند و پیراهن‌های هوشمندی می‌پوشند که گیرنده‌هایی ناظر بر قلب و فشارخون آنان دارد، که دومی آزمایشی از طرف آژانس فضایی آلمان به نام «بالیستوکاردیوگرافی» برای کاربردهای فرازمینی و ماموریت‌های درازمدت (Ballistocardiography for Extraterrestrial Applications and long-Term missions) یا بیت (Beat) است.
 

فضانوردان همچنین گیاهانی را با استفاده از فناوری‌های آب‌کشتی (hydroponic) و هواکشتی (aeroponic) در چارچوب بخشی از تجربه سیستم آزمایشی قرار دادن ریشه در مدار (xroots) پرورش خواهند داد و آزمایش خواهند کرد که فناوری‌های این‌جهانی (terrestrial) قابل استفاده، تا چه اندازه برای تشخیص نشانگرهای زیستی مربوط به بیماری در نمونه‌های مایع در ریزگرانش «آرهلت وان» در نمایش «میکروگرویتی» (rhealth one Microgravity Demonstration) درست عمل می‌کنند.

نتیجه‌های آزمایش آرهلت ممکن است در ماموریت‌های طولانی فضایی آینده، مانند سفر ناسا به مریخ در اواخر دهه ۲۰۳۰ یا اوایل دهه ۲۰۴۰، پیامدهایی داشته باشد که فضانوردان باید همه حمایت‌های پزشکی را که احتمالا برای ماموریت دوساله مقدماتی لازم است، همراه خود داشته باشند.

اما به گفته دکتر واگنر، هدف آزمایش لامدا ویژن، ماندن در مدار پایین زمین به جای رفتن به مریخ است. او گفت: «هدف سرانجام ادامه تولید در ایستگاه فضایی بین‌المللی یا ایستگاه‌های فضایی تبلیغاتی آینده است.»

«این به نوعی روشی برای درک قابلیت اقتصادمدار پایین زمین است.»

اگر کار ساختن در محیط ریزگرانش به تولید لایه‌های نازک پروتئین لازم برای ساختن ایمپلنت شبکیه مصنوعی کاربردی کمک کند، لامدا ویژن می‌تواند در فضا بافت‌های مصنوعی بسازد که می‌تواند بینایی را به افرادی در روی زمین برگرداند که بیماری‌هایی مانند ورم رنگیزه‌ای شبکیه (retinitis pigmentosa) یا تخریب لکه زرد (macular degeneration) دارند.

دکتر واگنر گفت: «ما هنوز با وجود کاری که داریم در ایستگاه فضایی بین‌المللی می‌کنیم، در حدود سه سال تا آزمایش بالینی فاصله داریم. اما هدف نهایی این است که این‌ها را به زودی به بیماران برسانیم.»