Ficatii în miniatură vor zbura la bordul Stația Spațială Internațională într-un studiu viitor privind dacă microgravitația poate încuraja creșterea țesuturilor sănătoase cu o cantitate amplă de sânge.
Este un efort care ar putea duce la țesuturi și organe personalizate, crescute în spațiu, pentru utilizare în operațiile de transplant, spun oamenii de știință. În două experimente viitoare, cercetătorii intenționează să testeze cât de bine crește țesutul hepatic în microgravitație, precum și să testeze o nouă tehnologie concepută pentru a menține acest țesut în viață, dar super-răcit pentru călătoria sa înapoi pe Pământ.
„Scopul meu final pentru aceste țesuturi, dacă fac ceea ce ne imaginăm și sperăm că vor putea deveni cu ajutorul microgravitației, este să folosesc aceste țesuturi pentru terapie”, a spus. Dr. Tammy Changprofesor de chirurgie la Universitatea din California, San Francisco. Țesutul ar putea fi transplantat pentru a trata o varietate de boli și tulburări ale funcției hepatice, a spus Chang pentru Live Science.
Creșterea țesuturilor în vasele de laborator de pe Pământ poate fi o provocare, în parte pentru că gravitația trage celulele în contact cu fundul unei farfurii sau al unui vas. De asemenea, gravitația pune celulele sub forfecare, deoarece, pentru a menține celulele suspendate pe măsură ce cresc, vasul lor trebuie agitat. În natură, la urma urmei, organele apar într-un embrion în curs de dezvoltare, pe măsură ce plutește în lichidul amniotic din uter sau în perna de lichid oferită de un ou.
Aceste provocări mereu prezente cu gravitația i-au determinat pe cercetători să dezvolte bioreactoare rotative care simulează un mediu cu gravitație scăzută prin rotire foarte rapidă. Acest lucru permite țesuturilor și organelor miniaturale sau „organoidelor” să se dezvolte în condiții artificiale, dar aceste vase rotative pun, de asemenea, stres asupra țesuturilor, mai ales pe măsură ce grupurile de celule din interiorul lor devin mai mari.
Înrudit: Oamenii de știință descoperă un nou tip de celulă în ficat
Chang și colegii cred că organoizii ar putea crește mai bine într-un mediu de microgravitație susținut, de înaltă calitate, precum cel găsit pe Stația Spațială Internațională.
„Acești organoizi care au, de obicei, dimensiunea de 200 de microni în diametru, care este de 0,2 milimetri. [0.008 inches]vor putea să se organizeze și să interacționeze în continuare unul cu celălalt pentru a dezvolta țesuturi mai mari și, în special, țesuturi care sunt vascularizate”, a spus Chang, care și-a prezentat cercetările la Congresul Clinic American College of Surgeons 2024 din San Francisco marți (oct. 22). Țesuturile vascularizate sunt impregnate cu multe vase de sânge.
Pentru a-și crește organoidele hepatice din era spațială, Chang și echipa sa folosesc „celule stem pluripotente induse”, care sunt celule adulte reprogramate pentru a fi celule stem care pot da naștere la diferite tipuri de țesut. Apoi, cercetătorii convinge aceste celule stem modificate să se transforme în celule hepatice și să crească celulele într-un bioreactor sferic special, numit Tissue Orb. Acest reactor globular are o conductă centrală care imită un vas de sânge în centrul său. Hrănirea organoizilor cu acest tip de sistem circulator este cheia pentru creșterea unor bucăți mai mari de țesut.
„Conceptul nostru este că acești organoizi din camera principală se pot uni și interacționa cu conducta centrală și pot dezvolta un țesut vascularizat mai complex și mai mare”, a spus Chang.
Viitorul experiment cu țesutul hepatic va zbura către ISS la începutul anului 2025. Țesuturile vor crește la bordul stației timp de două săptămâni și apoi vor fi fixate – puse într-o soluție de conservare – pentru analize înapoi pe Pământ. Un al doilea experiment, care va avea loc mai târziu în 2025 sau la începutul lui 2026, va testa un sistem de suprarăcire pentru readucerea țesuturilor vii pe Pământ.
Acești ficat în miniatură nu sunt primii organoizi cultivați la bordul ISS. Cercetătorii folosesc organoizi cultivați în spațiu pentru a investiga întrebările variind de la modul în care creierul îmbătrânește până la modul în care cancerul se dezvoltă și răspunde la medicamente.
Zborul unui experiment la bordul stației spațiale este punctul culminant al multor ani de muncă, Chang a spus: „Este foarte interesant să avem un experiment la bordul ISS”.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!