Satu kajian baru-baru ini yang diterbitkan dalam jurnal npj Microgravity mendedahkan bahawa sebatian kejuruteraan yang diberikan kepada tikus di atas Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) berkesan menghalang kehilangan tulang yang berkaitan dengan perjalanan angkasa lepas jangka panjang. Kajian yang dijalankan oleh penyelidik dari University of California di Los Angeles (UCLA) dan Institut Forsyth di Massachusetts, mencadangkan terapi berpotensi untuk mengurangkan kehilangan tulang semasa misi angkasa dan merawat degenerasi muskuloskeletal di Bumi.
Kehilangan ketumpatan tulang dalam mikrograviti telah menjadi kebimbangan lama bagi angkasawan dalam misi angkasa lepas. Dalam persekitaran tanpa berat, kekurangan beban mekanikal menyebabkan tulang merosot pada kadar 12 kali lebih cepat daripada di Bumi. Angkasawan di orbit Bumi rendah mungkin mengalami kehilangan tulang sehingga 1% sebulan, meletakkan mereka pada risiko patah tulang semasa penerbangan angkasa lepas dan di kemudian hari.
Pada masa ini, angkasawan bergantung pada senaman sebagai strategi mitigasi untuk menggalakkan pembentukan tulang. Walau bagaimanapun, senaman tidak selalu berkesan dalam mencegah kehilangan tulang dan boleh memakan masa. Selain itu, ia mungkin tidak sesuai untuk individu yang mengalami kecederaan tertentu. Untuk menangani isu ini, pasukan penyelidik yang diketuai oleh Dr. Chia Soo di UCLA meneroka potensi NELL-1, molekul penting untuk pembangunan dan penyelenggaraan tulang, untuk mengurangkan kehilangan tulang yang disebabkan oleh mikrograviti.
Para penyelidik meningkatkan potensi terapeutik NELL-1 dengan memanjangkan separuh hayatnya dan mencipta sebatian yang dipanggil BP-NELL-PEG yang secara khusus menyasarkan tisu tulang. Ujian meluas menunjukkan bahawa BP-NELL-PEG berkesan menggalakkan pembentukan tulang tanpa menyebabkan sebarang kesan buruk.
Untuk menilai keberkesanan kompaun dalam keadaan ruang sebenar, para penyelidik bekerjasama dengan Pusat Kemajuan Sains di Angkasa (CASIS) dan NASA untuk menjalankan eksperimen ke atas tikus di atas ISS. Separuh daripada tikus mengalami mikrograviti selama sembilan minggu, manakala separuh lagi kembali ke Bumi pada 4.5 minggu selepas pelancaran. Kedua-dua kumpulan telah dirawat dengan sama ada BP-NELL-PEG atau bahan kawalan.
Keputusan menunjukkan bahawa kedua-dua tikus di angkasa dan di Bumi yang dirawat dengan BP-NELL-PEG menunjukkan peningkatan yang ketara dalam pembentukan tulang. Yang penting, tiada kesan buruk kesihatan diperhatikan dalam kedua-dua kumpulan.
Pengarang utama yang sepadan, Dr. Chia Soo menyatakan keyakinan tentang potensi BP-NELL-PEG, dengan menyatakan bahawa ia boleh menjadi alat yang berharga untuk memerangi kehilangan tulang semasa misi angkasa jangka panjang apabila latihan rintangan tradisional tidak dapat dilakukan. Penyiasat utama bersama Dr. Kang Ting dan Dr. Ben Wu juga menyerlahkan potensi aplikasi terapeutik strategi biokejuruteraan ini di Bumi untuk pesakit yang mengalami keadaan seperti osteoporosis.
Penyelidikan itu, disokong oleh geran daripada CASIS dan Institut Kesihatan Nasional, menawarkan harapan untuk masa depan penerokaan angkasa lepas dan kemajuan dalam rawatan berkaitan tulang. Analisis lanjut mengenai data yang diperoleh daripada pemulangan haiwan hidup sedang dijalankan untuk mendapatkan pandangan tentang pemulihan angkasawan masa depan daripada misi angkasa lepas yang lebih panjang.
Sumber:
– Konjugasi bifosfonat meningkatkan kekhususan tulang terapi sistemik berasaskan NELL-1 untuk kehilangan tulang yang disebabkan oleh penerbangan angkasa pada tikus. DOI: 10.1038/s41526-023-00319-7.