Il tessuto cardiaco si dirige nello spazio per aiutare la ricerca sull’invecchiamento

Tessuto cardiaco-Immagine: camere di tessuto caricate in un habitat piatto progettato per la ricerca a bordo della Stazione Spaziale Internazionale.

I ricercatori della Johns Hopkins Medicine stanno collaborando con la NASA per inviare nello spazio campioni di “tessuto cardiaco su chip” di cuore umano già a marzo. Il progetto è nato per monitorare il tessuto per i cambiamenti nei mitocondri delle cellule del muscolo cardiaco (la loro alimentazione) e la capacità di contrarsi in condizioni di bassa gravità.

I campioni di tessuto saranno lanciati nello spazio a bordo di SpaceX CRS-27, una missione di rifornimento alla Stazione Spaziale Internazionale, il cui decollo è previsto non prima di martedì 14 marzo, presso il Kennedy Space Center della NASA in Florida.

Gli astronauti a bordo durante la missione introdurranno anche tre medicinali approvati dalla FDA nei campioni nel tentativo di prevenire i cambiamenti delle cellule cardiache noti o sospetti che si verificano in coloro che intraprendono voli spaziali di lunga durata.

“È possibile che ciò che apprendiamo da questi esperimenti nello spazio possa anche informare il modo in cui trattiamo i problemi cardiaci legati all’età”, afferma Deok-Ho Kim, Ph.D., Professore di ingegneria biomedica presso la Johns Hopkins University School of Medicine, “perché molti cambiamenti cellulari del cuore già rilevati negli esploratori spaziali imitano i cambiamenti legati all’invecchiamento del muscolo cardiaco in generale”.

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Per sviluppare il tessuto cardiaco umano microingegnerizzato su chip, i ricercatori utilizzano cellule staminali pluripotenti indotte dall’uomo coltivate in laboratorio. Tali cellule sono in grado di svilupparsi in quasi ogni tipo di cellula e sono indotte biologicamente a svilupparsi in cardiomiociti umani pulsanti, le cellule muscolari che fanno contrarre il cuore.

Gruppi di cardiomiociti formano tessuto che può essere teso tra due perni, uno flessibile e uno rigido. Il perno flessibile ha un magnete incorporato e, quando posizionato sopra i sensori, consente la raccolta di informazioni sulla contrazione dei tessuti. La camera che racchiude il tessuto è sigillata in modo che il mezzo liquido che alimenta il tessuto non fluttui via nello spazio. Queste camere tissutali vengono quindi caricate nei cosiddetti habitat delle placche con i sensori magnetici situati sotto il tessuto. Il carico utile sperimentale è costituito da due di questi habitat di placche, che misurano circa 7 pollici di lunghezza, 5 pollici di altezza e 4 pollici di larghezza.

Kim, il suo precedente ricercatore post-dottorato Jonathan Tsui e il suo dottorando Devin Mair avevano già inviato tessuto cardiaco nello spazio nel marzo 2020. Questi esperimenti, presentati al Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society-Americas 2022 Annual Meeting, hanno mostrato che la microgravità nello spazio ha cambiata i mitocondri delle cellule e la capacità dei tessuti di contrarsi.

Nei nuovi esperimenti con i loro tessuti cardiaci umani microingegnerizzati su chip, gli scienziati si concentreranno sulle proteine ​​attivate durante l’infiammazione dei tessuti e la disfunzione mitocondriale.

Gli astronauti a bordo della stazione spaziale testeranno anche se uno qualsiasi dei tre farmaci può evitare i problemi previsti nelle cellule cardiache, legati allo spazio.

Il finanziamento per la ricerca è stato fornito dal National Institutes of Health (UH3TR003519).

Fonte:NewsWise