آیا گرانش خود می‌تواند دارویی برای آینده باشد؟

دانشمندان نگاهی دقیق‌تر به آنچه در ریزگرانش شبیه‌سازی‌شده بر ژنوم انسان می‌گذرد انداخته‌اند و دریافته‌اند که این ژنوم، دست‌کم در طول یک روز، به‌طور شگفت‌آوری مقاوم است.

در مطالعه‌ای تازه، پژوهشگران دانشگاه نیویورک یک دستگاه موقعیت‌یابی تصادفی سفارشی ساختند که پیوسته جهت سلول‌های انسانی را نسبت به گرانش زمین تغییر می‌داد. نکته کلیدی این بود که تیم الگوریتم‌هایی توسعه داد که جریان‌های سیال را، که معمولاً درون کشت‌های سلولی چرخان پدید می‌آیند، به کمترین حد می‌رساند و به این ترتیب امکان می‌داد اثرهای ریزگرانش شبیه‌سازی‌شده از اثرهای جریان مکانیکی جدا شود.

پس از ۲۴ ساعت، ریزگرانش شبیه‌سازی‌شده نه سازمان‌یافتگی و حرکت ژنوم را مختل کرده بود و نه آسیب قابل‌تشخیصی به DNA زده بود. پوشش هسته‌ای (غشایی که مواد ژنتیکی را از بقیه سلول جدا می‌کند) نیز بدون تغییر ماند. اما حجم هسته افزایش یافت و هستک — ساختاری که در تولید ریبوزوم‌ها نقش دارد — صاف‌تر شد. در مقابل، جریان‌های شدید سیال سلول‌ها را کشیده و به DNA آسیب زده بود؛ جزئیات کنترلی مهمی که توضیح می‌دهد چرا آزمایش‌های گذشته ممکن است نتایج گمراه‌کننده‌ای به دست داده باشند.

با این حال، مواجهه کوتاه‌مدت با ریزگرانش شبیه‌سازی‌شده نمی‌تواند آشکار کند که در سفری چندماهه در فضای عمیق چه ممکن است رخ دهد. الکساندرا زیدوفسکا، نویسنده ارشد مطالعه و دانشیار فیزیک دانشگاه نیویورک، در بیانیه‌ای اظهار داشت: «چنین تغییرهایی می‌تواند در مواجهه‌های طولانی‌تر و به دلیل آسیب DNA که در فضا رخ می‌دهد، پدید آید.» پرواز فضایی واقعی نیز سلول‌ها را در معرض پرتوافشانی و شرایط دیگری قرار می‌دهد که این آزمایش بازتولید نکرد.

با این همه، این مطالعه گامی رو به جلو در این حوزه رو به رشد پژوهشی است. دانشمندان کم‌کم با گرانش تقریباً مانند یک دارو رفتار می‌کنند و شدت، مدت و بسامد آن را بر بدن انسان تغییر می‌دهند تا بیاموزند چه دوزی می‌تواند فضانوردان را سالم نگه دارد و آیا همین محرک می‌تواند به توان‌بخشی بیماران در زمین کمک کند.

مطالعات «دوز گرانش» با بودجه ناسا در سانتریفیوژ انسانی تازه دانشگاه تگزاس A&M پاسخ‌ها به گرانش ماه و مریخ را بررسی خواهند کرد. مطالعات اروپایی استراحت در بستر با نام‌های BRACE و BRAVE گرانش تولیدشده با سانتریفیوژ را با ورزش جفت کرده‌اند. و کارآزمایی بالینی GRACER1 در حال بررسی گرانش مصنوعی و ورزش به‌عنوان توان‌بخشی برای افراد مبتلا به شرایطی از جمله سکته مغزی و ام‌اس است.

آزمایش دانشگاه نیویورک دوز درمانی گرانش را تعیین نمی‌کند، اما تکنیک آن می‌تواند به پژوهشگران کمک کند مشخص کنند کدام تغییرهای سلولی واقعاً از گرانش تغییر یافته ناشی می‌شود — و به‌طور بالقوه تعیین کنند که مقاومت کوتاه‌مدت ژنوم در سفرهای طولانی دور از زمین چه زمانی آغاز به فروپاشی می‌کند.

این مطالعه در ۲۳ سپتامبر در نشریه Science Advances منتشر شد.