کمک "کریسپر" به سفرهای اعماق فضا!

به گزارش «نبض فناوری»، در اطراف جو آرام زمین سطح غیر منتظره‌ای از تشعشعات وجود دارد که توسط مگنتوسفر یا مغناطیس‌سپهر کره زمین از ما در مقابل آنها محافظت می‌کند. این تشعشعات عمدتاً از تابش‌های کیهانی کهکشانی ناشی می‌شوند که با فعالیت ظاهراً بی‌پایان کهکشان راه شیری تولید می‌شوند.

با توجه به این واقعیت جنون آمیز، بر اساس یک مطالعه تازه منتشر شده در مجله  PLOS ONEگروهی از دانشمندان امکان استفاده از سیستم‌های ویرایش ژن "کریسپر" را در فضا برای آزمایش ایمن و دقیق اثرات این تشعشعات بر روی سلول‌های مشابه انسان داخل ایستگاه فضایی بین‌المللی بررسی کردند.

به عبارت دیگر، دانشمندان اولین گام را برای دور زدن مانع اصلی بر سر راه اکتشافات انسانی در فضای عمیق برداشته‌اند، چرا که قرار گرفتن بدن انسان در معرض اشعه می‌تواند موجب سرطان و سایر عوارض تهدید کننده زندگی شود.

انسان هر چه بیشتر به اعماق فضا رود، فضانوردان در معرض تشعشعات بیشتری قرار می‌گیرند که می‌تواند به دی‌ان‌ای آنها آسیب برساند و در معرض خطر قرار گیرند. یک نوع آسیب دی‌ان‌ای، شکستگی‌های دو رشته‌ای نامیده می‌شود که شاید از طریق دو مسیر سلولی قابل ترمیم باشد. یکی از آنها "نوترکیب همسان" نامیده می‌شود که شامل مواردی است که توالی دی‌ان‌ای به طور معمول بدون تغییر می‌ماند و دیگری، "پیوستن انتهایی غیر همسان" نامیده می‌شود که درج یا حذف را در محل شکستگی به همراه دارد.

مطالعات پیشین در مورد شکستگی‌های دو رشته‌ای منجر به سوءظن‌هایی شده است که ممکن است شرایط موجود در فضا بر مسیر ترمیم دی‌ان‌ای تأثیر بگذارد و این می‌تواند خطرات ناشی از افزایش قرار گرفتن در معرض تشعشعات فضا را افزایش دهد.

با این حال دانشمندان عمدتا به دلیل مسائل ایمنی و فنی، فرصت‌های زیادی برای شناخت این مشکل نداشته‌اند. اما سیستم ویرایش ژن "کریسپر کس9"(CRISPR  Cas9) می‌تواند مدلی را ایجاد کند که با خیال راحت و دقیق، شکاف‌های دو رشته‌ای در یوکاریوت‌ها ایجاد شود.

فراتر از سپر مغناطیس‌سپهر که محافظ مغناطیسی کره زمین است، تابش یونیزه می‌تواند هر فضانوردی را در معرض آسیب گسترده دی‌ان‌ای قرار دهد و این می‌تواند منجر به سرطان و سایر خطرات جدی برای سلامتی آنها شود و کل مفهوم سفر در اعماق فضا را زیر سوال ببرد.

شکست‌های دو رشته‌ای(DSB) زمانی رخ می‌دهد که ستون فقرات فسفات هر دو رشته دی‌ان‌ای به خطر بیفتد و به ضایعه دی‌ان‌ای تبدیل شود. در اعماق فضا بسیاری از تشعشعات یونیزه، تابش کیهانی کهکشانی است که عمدتا از ذرات انتقال انرژی خطی بالا (LET)تشکیل شده است. اینها می‌توانند به دی‌ان‌ای نفوذ کنند و باعث آسیب‌های دی‌ان‌ای خوشه‌ای و پیچیدگی دی‌ان‌ای شوند که ترمیم آن آسان نیست.

در نهایت، دانشمندان با موفقیت اولین مطالعه زیست شناسی مولکولی را برای بررسی ترمیم شکست‌های دو رشته‌ای از ابتدا تا انتها در ایستگاه فضایی بین المللی انجام دادند و این کار با فناوری ویرایش ژن "کریسپر کس9" صورت گرفت.

مهندسی ژنتیکی موجودات زنده در فضا می‌تواند با آزمایش‌های بیشتر، آینده سفرهای فضایی انسان را تضمین کند.

منبع:ایسنا