آيندهاي روشن براي زيست فناوري فضايي
جام جم آنلاين: چندي پيش خدمه ايستگاه فضايي بينالمللي، آزمايشهاي جالب توجهي درخصوص واكسيناسيون در شرايط جاذبه نزديك به صفر را با اين هدف انجام دادند تا به سرنخهايي در خصوص مقابله با عوامل ميكروبي و عفوني دست يابند.
اين آزمايشها برگ جديدي بر دفتر فناوريهاي نوين افزوده است و به عقيده برخي كارشناسان ميتوان به آنها به عنوان تلاشهاي مافوق تصور بشري نگاه كرد كه در آينده به عنوان فناوريهاي تحولگرا در زندگي روي زمين و در ادامه، اسكان در كرات و ديگر اجرام آسماني ديگر به شمار ميآيد.
بشر سالهاست به فكر اكتشافات در ساير اجرام آسماني و سيارات مشابه زمين افتاده است تا بتدريج ايده اسكان اجتماعات انساني در ديگر سيارات را به واقعيت نزديك كند؛ اما اين جاهطلبي تا چه حد امكانپذير است؟ پاسخ به اين پرسش عمدتا در پس اين حقيقت مهم نهفته است كه توجه به ساختار فيزيولوژيكي انسان در فضا و چگونگي حيات ارگانيسمهاي ميكروبي در شرايط جاذبه صفر بايد به عنوان ابتداييترين نگراني و دغدغه خاطر در نظر گرفته شود.
بسياري اين پرسش را مطرح ميكنند كه در فضا و محيطهايي كه تقريبا اثري از جاذبه در آنها ديده نميشود، سيستم ايمني بدن و فرآيندهاي حياتي نهفته در آن چگونه تحت تاثير قرار ميگيرند؟ پاسخ به چنين پرسشهايي صرفا در گروي آينده زيستفناوري فضايي است.
در صورت شيوع بيماري در فضا و جايي نظير اقامتگاههاي موقتي و دائمي در اجرام فضايي نظير ماه يا مريخ چه بايد كرد؟ اين شرايط بيشك ميتواند بشدت نگرانكننده باشد. جايي كه امدادرساني و درمان فضانوردان بيمار به دليل قرار داشتن در شرايط محيطي كاملا متفاوت از زمين پيچيدهتر خواهد بود و اين مساله عمدتا به تفاوت ايجاد شده در واكنش بدن به درمانهاي مختلف و در عين حال قدرتمندتر شدن ارگانيسمهاي ميكروبي در فضا بازميگردد. چند هفته پيش فضانوردان شاتل آتلانتيس در ادامه مأموريتهاي شاتل دست به كار بزرگي زدند و با انجام چند سري پيادهرويهاي فضايي، تلسكوپ فضايي هابل را كه دچار اختلالاتي شده بود، تعمير كردند. اين مأموريت به عنوان يكي از تاريخيترين مأموريتهاي شاتل به شمار ميآيد، اما در همان مأموريت فضانوردان دست به كار مهم ديگري نيز زدند كه چندان سروصدايي نداشت. انجام آزمايشهاي دارويي در فضا اگر بيشتر از پيادهرويهاي فضايي اهميت نداشته باشد، كمتر از آن نيست. هدف اصلي از انجام اين آزمايشهاي دارويي، كشف واكسن مناسب و تأثيرگذار عليه يكي از خطرناكترين عفونتهاي بيمارستاني عنوان شده است.
ناسا سالهاست به انجام آزمايشهاي مختلف دارويي و ميكروبي در مأموريتهاي فضايي شاتل توجه دارد. آزمايشهاي قبلي كه فضانوردان ناسا در خارج از اتمسفر زمين انجام دادهاند نشان داده ميكروبها در فضا از شرايط بهتري براي رشد برخوردارند. اين يافته ارزشمند سالهاست ذهن دانشمندان علوم زيستشناسي را به خود مشغول كرده، اما تاكنون علت روشن و واحدي براي آن ارائه نشده است. در اين خصوص نظريههاي مختلفي ارائه شده است كه برخي از آنها در نظر دانشمندان از مقبوليت بيشتري برخوردار است. يكي از اين نظريهها مبتني بر آن است كه در فضا و محيطهايي كه خبري از جاذبه نيست مواد مغذي به مراتب بهتر از محيطهاي ديگر از طريق ديوارههاي سلولي جذب ميشوند. اين نظريه در آزمايشگاههاي پيشرفته دانشگاههاي مختلف و همچنين مراكز تحقيقاتي ناسا مورد بررسي قرار گرفته و شواهد روشني نيز درخصوص آن ارائه شده است. نتيجه چنين فرآيندي شكلگيري حيات بهتر ارگانيسمهاي ميكروبي در محيطهاي با جاذبه ناچيز و صفر عنوان شده است؛ اما اين تنها نظريه نسبتا پذيرفته شده در اين خصوص به شمار نميآيد. بر اساس يكي ديگر از اين نظريهها، در ارگانيسمهاي ميكروبي كد ژنتيكي نهفتهاي وجود دارد كه صرفا در شرايط جاذبه بسيار ناچيز ابراز ميشود.
در كنار تحقيقات و دستاوردهايي از اين دست، به نظر ميرسد شركتهاي پيشرويي در زمينه زيستفناوري فضايي نظير Astrotech صبر و تحمل چنداني براي انجام آزمايشها و بررسيهاي بيشتر زميني ندارند و ترجيح ميدهند با صرف هزينههاي هنگفت به اهداف از پيش تعيين شده خود از جمله توليد واكسنهاي موثر عليه ارگانيسمهاي ميكروبي بپردازند. محققان شركتهايي از اين دست به ميوه و ثمره تحقيقات فضايي نظير آنچه در مأموريت اخير شاتل آتلانتيس رقم خورد، توجه ويژهاي دارند. مدير شركت Astrotech ميگويد: ما به اين نتيجه رسيدهايم كه ميتوان ميكروبها را به فضا برد و در آنجا آزمايشهاي مختلفي نظير واكسيناسيون انجام داد. ما به نتيجه تحقيقاتي از اين دست بسيار اميدواريم و در نظر داريم واكسن مناسب و تأثيرگذاري ارائه كنيم.
طي 3 سال گذشته، فضانورداني كه در جريان مأموريتهاي فضايي خود دست به آزمايشهاي ميكروبي مختلفي زدهاند، به يافتههاي اميدواركننده نيز دست يافتهاند. آنها از شناسايي ژنهايي خبر دادهاند كه فعاليت ارگانيسمهاي ميكروبي را تشديد ميكند. اكنون و با شناسايي چنين ژنهايي تلاش ميشود با از كار انداختن آنها، شرايط محيطي را براي رشد و تكثير راحت ميكروبها در فضا و محيطهاي بدون جاذبه سختتر كنند. در حقيقت مبناي توليد واكسنهاي مورد نظر دانشمندان نيز استفاده از همين تكنيك و ژنهاي از كار افتاده در اين فرآيند است. از آن گذشته در راستاي چنين نگرشي تلاش ميشود محيط اقامتگاههاي فضايي نظير ايستگاه فضايي بينالمللي از وجود ارگانيسمهاي ميكروبي عاري شده يا دستكم حضور كمدردسرتري داشته باشند.
عقيده كارشناسان بر اين است كه همزمان با تكميل سازهاي همچون ايستگاه فضايي بينالمللي، آزمايشهاي ميكروبي در شرايط مناسبتري انجام خواهند شد. مقايسه جالبي نيز در اين زمينه انجام شده است. توسعه آزمايشهاي ميكروبي در فضا را ميتوان با انجام و توسعه مهندسي زيستفناوري در حين ادامه ساخت يك آسمانخراش مقايسه كرد! يكي از مهمترين نكات ديگري كه درخصوص توسعه زيستفناوري فضايي بيش از هر مساله ديگري خودنمايي ميكند، حضور نداشتن شركتهاي داروسازي مطرح در اين زمينه است. منتقدان اين عرصه جديد از علوم فضايي انتقاد ميكنند كه ناسا و در كل دولت آمريكا به طرز خيرهكنندهاي در زمينه توسعه زيستفناوري فضايي تاختوتاز ميكند و از اين رو مجالي براي ديگر شركتهاي خصوصي و حتي بزرگ داروسازي براي انجام آزمايشهايي از اين دست در فضا باقي نميماند. در حال حاضر تنها شركتAstrotech است كه با همكاري ناسا رشد و تكثير ارگانيسمهاي ميكروبي در فضا را مورد بررسي قرار داده و مبناي لازم براي تهيه واكسنهاي مورد نياز براي تضمين زندگي و سلامت ساكنان آينده اجرام فضايي را فراهم ميكنند.
در كل همه چيز نشان از آينده روشن و هموار توسعه زيستفناوري فضايي در يك دهه آينده دارد. ناسا در مجموعه تلاشهاي خود براي بازگشت به ماه و در ادامه سفر به مريخ نيمنگاه جدي به وضعيت بهداشتي و سلامت فضانوردان و ساكنان فضايي اقامتگاههاي فضايي خواهد داشت، اما در عين حال با انتقاد منتقداني نيز مواجه است كه مدعي هستند عرصه براي تحقيقات شركتهاي داروسازي خصوصي در فضا چندان فراهم نيست.