إخضاع توأمين لأوسع دراسة عن تأثيرات الرحلات الفضائية

كلاهما من الروّاد المتمرسين

إخضاع توأمين لأوسع دراسة عن تأثيرات الرحلات الفضائية
TT

إخضاع توأمين لأوسع دراسة عن تأثيرات الرحلات الفضائية

إخضاع توأمين لأوسع دراسة عن تأثيرات الرحلات الفضائية

عندما سيرسل سكوت كيلي إلى الفضاء في العام المقبل، فإنه سيشارك في أوسع دراسة عن التوائم حصلت حتى الآن. وسوف يقوم العلماء بمراقبة كل نشاطاته أثناء تحليقه حول الأرض على متن محطة الفضاء الدولية لفترة سنة كاملة، وهي أطول مغامرة فضائية فردية بالنسبة إلى أي رائد فضاء أميركي، كما سيقومون بعد عودته بمراقبته عن كثب لمعرفة التغيرات التي تعرض لها أثناء رحلته الفضائية.
وظلت وكالة الفضاء والطيران الأميركي (ناسا) تدرس تأثيرات الرحلات الطويلة والإقامة في الفضاء على الرواد منذ سنوات، لكن مجموعة الأبحاث العشرة هذه المرة ستكون مختلفة، لأن العلماء سيقومون ببحوثهم وتحليلاتهم ذاتها على شقيق كيلي التوأم مارك رائد الفضاء المتقاعد.

* دراسة التوائم
* وقد تؤدي مثل هذه الدراسات المعمقة إلى فهم أوسع لتأثيرات العيش في الفضاء، وأضحت مهمة جدا، لأن وكالة الفضاء تخطط لرحلات مأهولة إلى المريخ وغيرها من المهمات، التي قد تتطلب سنوات لإنجازها.
ويقول الدكتور أندرو فاينبيرغ الباحث في كلية الطب بجامعة جون هوبكنز في الولايات المتحدة، وهو واحد من الباحثين المشتركين بهذا المشروع، «إن لهم رؤية طويلة الأمد جدا، وهو أمر مدهش».
والدراسات على التوائم هي أداة فعالة بالنسبة إلى العلماء لتفهم التأثيرات البيئية، خاصة أن هنالك توأما وحيدا قد قام بالتحليق في الفضاء، مما يفتح فرصة للبحث الفسيولوجي والنفسي بالنسبة إلى «ناسا». وكانت الأخيرة قد رصدت مبلغ 1.5 مليون دولار لإجراء عشر دراسات مدة كل منها ثلاث سنوات، والتي جاءت كاقتراح أولي من الشقيقين كيلي.
وذكر فاينبيرغ أنه سينجز تحليلا جينيا لكلا الشقيقين لدراسة التأثيرات الوراثية، وكيفية قيام البيئة بتغيير المورثات وأسلوب عملها. ومارك كيلي كشقيقه تماما هو رائد متقاعد من سلاح البحرية الأميركية، وقام برحلات فضائية أربع مرات كقبطان لمكوك الفضاء وقائد لفريق الرحلة. وقد أنهى رحلته الأخيرة في عام 2011. وهو متزوج عضوة الكونغرس السابقة غابرييلا غيفوردز. لكن بعد محاولة استهدفت حياتها في عام 2011 أدت إلى استقالتها من الكونغرس في العام الذي تلا.
وقام الشقيقان اللذان هما في سن الخمسين من العمر بزيارة إلى مكاتب «نيويورك تايمز» ذاكرين لها أنه مهما كانت إنجازات الفرد في هذا العالم، فإنه يشعر أنه لم يبلغ إلا منزلة ضئيلة، عندما يكون بقرب شقيقه! وعندما سئلا من هو الذي له الصدارة والأولية بينهما، أجاب مارك أنه أكبر من شقيقة بست دقائق، لكن سكوت سارع إلى القول إنه كان الأول الذي وصل إلى الفضاء، وإنه سيكون الأخير. وعندما طلب مصور الصحيفة أن يتقدم أحدهما عن الآخر قليلا لالتقاط صورة لهما معا، تدافعا بالأيادي مازحين ليكون كل واحد منهما في المقدمة.

* أبحاث طبية

* ويقول سكوت كيلي إن رحلة طويلة على متن المحطة الفضائية باتت أسهل اليوم من الماضي، مع وجود البريد الإلكتروني، والاتصالات الهاتفية، ووسائل التسلية واللياقة البدنية، فضلا عن نوعية الهواء الجيدة. وأضاف متحدثا عن رحلاته السابقة: «شعرت بنوع من الإنهاك جسديا، وهو أمر جيد»، لأنه يشير إلى أن جسده قد يتغير خلال الإقامة الطويلة في المحطة.
وكان حماسهما لهذه التجربة قد أذهل علماء «ناسا». «فقد تطوعت لكي يضعوا مسبار ضغط في جمجمتي»، يقول سكوت، «وقد فكرت أنه من الأمور الجذابة أن تكون هنالك عزقة صغيرة في رأسي»، مشيرا إلى بقعة في أعلاه. لكن العلماء اعترضوا على ذلك معتقدين أنه قد يسبب مشكلات وتعقيدات. وقال إنه حال عودته إلى الأرض، سيكون قد قضى 540 يوما في الفضاء. أما مارك فقد قال إنه قضى 55 يوما. لكن سكوت صحح ذلك بقوله «54 يوما، لكن من الذي يحصي العدد؟».
وذكر سكوت أنه غالبا ما يسأل عن الفرق بين الرحلات الفضائية الطويلة والقصيرة، فيجيب شقيقه مارك أن طول الرحلة يعني أخذ الأمور بجدية والتزام، وهي من خصال عائلتهما.
ويضيف مارك أنه خلال رحلاته القصيرة، شعر أنه من المستحيل التأقلم مع التغيرات الحاصلة في جسم الإنسان بسبب انعدام الجاذبية، «فبعد 17 يوما من التحليق على متن المكوك الفضائي، فأنت لا تشعر مائة في المائة بأي شيء». فعلق شقيقه سكوت بالقول إنه خلال رحلته السابقة إلى المحطة الدولية التي بدأت في عام 2010، واستمرت ستة أشهر، شعر أنه تأقلم جيدا مع الوضع بعد الشهر الثاني. لكن مارك توقع أن شقيقه سيمل من الحياة في الفضاء الخارجي بعد مضي أشهر قليلة.
* خدمة «نيويورك تايمز»



اختبار للدم يمكنه التنبؤ بمدة استمرار مناعة اللقاح

اختبار للدم يمكنه التنبؤ بمدة استمرار مناعة اللقاح
TT

اختبار للدم يمكنه التنبؤ بمدة استمرار مناعة اللقاح

اختبار للدم يمكنه التنبؤ بمدة استمرار مناعة اللقاح

أظهرت دراسة حديثة أجراها باحثون في كلية الطب بجامعة ستانفورد بالولايات المتحدة أن التباين في متانة الاستجابة المناعية لبعض اللقاحات قد يكون مرتبطاً بخلايا الدم المعروفة باسم الخلايا الصفائحية التي تلعب دوراً أساسياً في تخثر الدم. وكشفت الدراسة عن دور تلك الخلايا غير المتوقع في تعزيز استمرارية الاستجابة المناعية.

لقاحات لمناعة دائمة وأخرى مؤقتة

عندما يتلقى الأطفال لقاحهم الثاني ضد الحصبة والنكاف والحصبة الألمانية في الوقت الذي يبدأون فيه روضة الأطفال فإنهم يكتسبون الحماية ضد الفيروسات الثلاثة طوال حياتهم أو معظمها. ومقابل ذلك مثلاً تبدأ فاعلية لقاح الإنفلونزا، الذي يتم إعطاؤه في الخريف وتحديداً في شهر أكتوبر (تشرين الأول) كل عام، في التضاؤل ​​بحلول الربيع التالي، ولطالما حير ذلك العلماء، فلماذا يمكن لبعض اللقاحات أن تحفز الجسم على إنتاج الأجسام المضادة لعقود من الزمن بينما تستمر لقاحات أخرى لأشهر قليلة فقط.

وقال بالي بوليندران أستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة كلية الطب بجامعة ستانفورد كاليفورنيا الولايات المتحدة الأميركية والمؤلف الرئيس للدراسة، إن السؤال حول سبب تحفيز بعض اللقاحات للمناعة الدائمة بينما لا تفعل اللقاحات الأخرى كان أحد الألغاز العظيمة في علم.

علامة بيولوجية تتحكم في قوة التطعيم

وحددت الدراسة الجديدة العلامة البيولوجية biomarker في الدم والتي يتم تحفيزها في غضون أيام قليلة من التطعيم والتي تتنبأ بمتانة استجابات اللقاح وتوفر رؤى حول الآليات الأساسية التي تكمن وراء متانة اللقاح.

والعلامة الحيوية أو العلامة البيولوجية هي مؤشر قابل للقياس لبعض الحالات أو الحالات البيولوجية. وغالباً ما يتم قياس وتقييم العلامات الحيوية باستخدام الدم أو البول أو الأنسجة الرخوة لفحص العمليات البيولوجية الطبيعية أو العمليات المسببة للأمراض أو الاستجابات الدوائية للتدخل العلاجي حيث تُستخدم العلامات الحيوية في العديد من المجالات العلمية.

وقد نُشرت الدراسة الجديدة في 2 يناير (كانون الثاني) 2025 في مجلة «Nature Immunology» برئاسة بالي بوليندران والباحثين ماريو كورتيز من معهد المناعة والزراعة والعدوى من كلية الطب جامعة ستانفورد كاليفورنيا وتوماس هاجان من قسم الأمراض المعدية المركز الطبي لمستشفى الأطفال في سينسيناتي أوهايو، وهما المؤلفان الأولان المشتركان ونادين روفائيل أستاذة علم اللقاحات والأمراض المعدية في جامعة إيموري هي أحد المساهمين الرئيسين وجميعهم من الولايات المتحدة.

خلايا الصفائح الدموية وقوة المناعة

ودرس فريق بوليندران في البداية لقاحاً تجريبياً لإنفلونزا الطيور H5N1 تم إعطاؤه مع مادة مساعدة وهي خليط كيميائي يعزز الاستجابة المناعية لمستضد ولكنه لا يحفز استجابة مناعية بمفرده.

وتابع الباحثون 50 متطوعاً سليماً تلقوا إما جرعتين من لقاح إنفلونزا الطيور مع المادة المساعدة أو جرعتين من دون المادة المساعدة. وجمعوا عينات دم من كل متطوع مرات عديدة على مدار أول 100 يوم بعد التطعيم وأجروا تحليلات متعمقة للجينات والبروتينات والأجسام المضادة في كل عينة ثم استخدموا برنامجاً للتعلم الآلي للتقييم والعثور على أنماط داخل مجموعة البيانات الناتجة.

وقد حدد البرنامج العلامة الحيوية في الدم في الأيام التي أعقبت التطعيم والتي ارتبطت بقوة استجابة الجسم المضاد للشخص بعد أشهر. وانعكست العلامة الحيوية في الغالب في أجزاء صغيرة من الحمض النووي الريبي داخل الصفائح الدموية platelets وهي أحد مكونات الدم التي تتمثل وظيفتها (إلى جانب عوامل التخثر) في الاستجابة للنزيف الناتج عن إصابة الأوعية الدموية عن طريق تكتلها وبالتالي بدء تجلط الدم.

وتشتق الصفائح الدموية من الخلايا الصفيحية megakaryocytes وهي خلايا موجودة في نخاع العظم فعندما تنفصل الصفائح الدموية عن الخلايا الصفيحية وتدخل مجرى الدم فإنها غالباً ما تأخذ قطعاً صغيرة من الحمض النووي الريبي من الخلايا الصفيحية معها. وبينما لا يستطيع الباحثون تتبع نشاط الخلايا الصفيحية بسهولة فإن الصفائح الدموية التي تحمل الحمض النووي الريبي من الخلايا الصفيحية كانت البديل.

رؤى تجريبية

وللتأكد مما إذا كانت الخلايا الصفيحية تؤثر على متانة اللقاح أعطيت مجموعة البحث في وقت واحد لقاح إنفلونزا الطيور والثرومبوبويتين thrombopoietin وهو عقار منشط للصفيحات الدموية في نخاع العظم. والواقع أن الثرومبوبويتين أدى إلى زيادة ستة أضعاف في مستويات الأجسام المضادة لإنفلونزا الطيور بعد شهرين.

ثم اختبر العلماء ما إذا كان هذا الاتجاه صحيحاً بالنسبة لأنواع أخرى من اللقاحات حيث نظر الباحثون إلى بيانات تم جمعها مسبقاً حول استجابات 244 شخصاً لسبعة لقاحات مختلفة بما في ذلك اللقاحات ضد الإنفلونزا الموسمية والحمى الصفراء والملاريا وكوفيد - 19.

وقد ارتبطت جزيئات الحمض النووي الريبي للصفائح الدموية نفسها بإنتاج أجسام مضادة أطول أمداً للقاحات المختلفة؛ إذ يمكن للعلامة الحيوية أن تتنبأ باللقاحات التي استمرت لفترة أطول، وكذلك متلقي اللقاح الذين ستكون لديهم استجابة أطول أمداً.

توجهات مستقبلية

ويخطط بوليندران وزملاؤه لإجراء دراسات تستكشف سبب تحفيز بعض اللقاحات لمستويات أعلى من تنشيط الصفيحات الدموية في المقام الأول إذ يمكن أن تساعد هذه النتائج الباحثين في تطوير لقاحات تعمل على تنشيط الصفيحات الدموية بشكل أكثر فاعلية وتؤدي إلى استجابات أجسام مضادة أكثر ديمومة.

وفي الوقت نفسه يريد العلماء تطوير اختبارات لتحديد المدة التي من المرجح أن يستمر فيها اللقاح حيث يمكن أن يساعد ذلك في تسريع التجارب السريرية للقاح إذ يتعين على الباحثين غالباً متابعة الأشخاص لشهور أو سنوات لتحديد المتانة ولكن يمكن أن يؤدي أيضاً إلى خطط لقاح شخصية.

وأوضح بوليندران إمكانية تطوير اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل البسيط Polymerase Chain Reaction (PCR) (وهي طريقةٌ تعمل على إنتاجٍ سريعٍ لمليارات النُسخ من عينةٍ خاصةٍ للحمض النووي دي إن إيه DNA مما يُمكن العلماء من أخذ عينةٍ صغيرةٍ جداً من الحمض وتضخيمها إلى كميةٍ كبيرةٍ تكفي لدراستها بالتفصيل) لقياس مستويات التعبير الجيني في الدم بعد أيام قليلة من تطعيم الشخص ما قد يساعد في تحديد من قد يحتاج إلى جرعة معززة ومتى.

ويرى الباحث أن طول مدة استجابة اللقاح يتأثر على الأرجح بعدد من العوامل المعقدة، ويشتبه في أن الخلايا الصفيحية ليست سوى جزء واحد من مجموعة عوامل كثيرة.