Repararea țesutului de organ folosind microgravitația
De ultimă oră: Oamenii de știință care studiază auto-asamblarea țesutului uman vor încerca să crească țesut hepatic uman în spațiu anul viitor. Microgravitația ISS oferă un mediu perfect pentru a permite celulelor să se reproducă fără a fi nevoie de vase sau matrice, care pot contamina culturile.
Dr. Tammy T. Chang de la Universitatea din California, San Francisco, conduce un proiect de cercetare care folosește mediul microgravitațional de pe Stația Spațială Internațională (ISS) pentru a dezvolta țesut hepatic uman. Această abordare abordează limitările tehnicilor actuale de inginerie tisulară și poate îmbunătăți metodele de transplant hepatic.
Metodele tradiționale de inginerie tisulară se bazează adesea pe matrici artificiale pentru a oferi un cadru pentru creșterea celulelor. Cu toate acestea, aceste matrici pot introduce materiale străine și pot modifica funcția celulară. Cercetarea Dr. Chang adoptă o abordare diferită prin utilizarea condițiilor de microgravitație în spațiu pentru a permite celulelor să se auto-asambleze în mod natural, fără a fi nevoie de matrici artificiale sau plăci de cultură utilizate în metodele de pe Pământ.
„Descoperirile noastre indică faptul că condițiile de microgravitație permit dezvoltarea țesuturilor hepatice cu diferențiere și funcționalitate mai bune decât cele cultivate pe Pământ”, a spus dr. Chang.
Aceste celule stem sunt reprogramate din celulele umane normale și se pot diferenția în diferite tipuri de celule, inclusiv celule hepatice.
Echipa Dr. Chang a dezvoltat un bioreactor personalizat numit „Tissue Orb”, conceput special pentru auto-asamblarea țesuturilor în medii zero-G pentru a facilita procesul de auto-asamblare. Imită fluxul natural de sânge în țesuturile umane și include un vas de sânge artificial și un sistem automat de schimb de medii pentru a simula condițiile naturale pentru creșterea țesuturilor.
O altă parte a proiectului implică dezvoltarea unor tehnici avansate de crioconservare pentru a transporta țesuturile proiectate din spațiu pe Pământ în siguranță. Echipa de cercetare explorează suprarăcirea izocorică, o metodă de conservare care menține țesuturile sub îngheț fără a provoca daune. Această tehnologie ar putea prelungi durata de valabilitate a țesuturilor proiectate și poate chiar funcționa cu organe întregi în viitor.
„Scopul nostru este de a dezvolta tehnici robuste de conservare care ne permit să aducem țesuturile funcționale înapoi pe Pământ”, a spus dr. Chang.
Experimentul de zbor spațial este programat să fie lansat în februarie 2025. Această cercetare ar putea duce la progrese în țesuturile bioinginerești pentru diverse aplicații, inclusiv modelarea bolilor, testarea medicamentelor și implantarea terapeutică.
Dr. Chang este un chirurg certificat de consiliu specializat în afecțiuni gastrointestinale și chirurgie abdominală complexă, oferindu-i o înțelegere aprofundată a nevoilor clinice care îi conduc studiul. Munca ei la UCSF se întinde pe practica clinică și cercetarea inovatoare, concentrându-se pe ingineria țesuturilor hepatice și pe medicina regenerativă. Proiectul a primit sprijin din partea mai multor organizații, inclusiv Fundația Națională pentru Știință (NSF), Laboratorul Național al Stației Spațiale Internaționale (ISSNL) și Institutul de Cercetare Translațională al NASA.
