O descoperire științifică majoră se întrevede la orizont odată cu lansarea unui studiu inovator pe Stația Spațială Internațională (ISS): cultivarea de ficat în miniatură într-un mediu de microgravitație. Această inițiativă, condusă de cercetători de la Universitatea din California, San Francisco, urmărește să analizeze dacă microgravitația poate favoriza creșterea țesutului hepatic sănătos, deschizând astfel calea pentru crearea potențială de organe personalizate pentru transplant.
Ideea de a crește țesuturi în spațiu a apărut ca urmare a unei serii de provocări complexe întâlnite în culturile de celule de pe planeta noastră. Pe Pământ, gravitația pune probleme majore în laboratoare: celulele tind să se aglomereze și să se lipească de fundul plăcilor Petri, limitând creșterea și dezvoltarea lor. Această situație conduce, de asemenea, la stresul de forfecare, în care mișcarea lichidelor provoacă tensiuni care pot deteriora celulele. În natură, organele se dezvoltă într-un mediu fluid, cum ar fi lichidul amniotic, care permite celulelor să plutească liber și să interacționeze optim. Această absență a constrângerilor gravitaționale favorizează o creștere mai armonioasă și mai structurată a țesuturilor.
Pentru a depăși aceste obstacole, cercetătorii au utilizat în mod tradițional bioreactoare rotative care simulează un mediu cu gravitație redusă. Aceste dispozitive pot exercita un stres suplimentar asupra țesuturilor în creștere, limitându-le dezvoltarea. Cu toate acestea, microgravitația de pe ISS ar putea oferi un mediu ideal pentru acest tip de cultură, permițând celulelor să se organizeze și să interacționeze mai eficient.
Acest nou proiect în curs de dezvoltare implică cultivarea de organoizi hepatici, structuri celulare în miniatură care imită funcția ficatului. Pentru a realiza acest lucru, cercetătorii utilizează celule stem pluripotente induse. Aceste celule, care sunt inițial adulte, sunt reprogramate pentru a deveni celule stem capabile să se transforme în diferite tipuri de țesuturi, inclusiv celule hepatice. Cercetătorii hrănesc aceste celule într-un bioreactor, numit Tissue Orb, conceput pentru a imita un sistem vascular, permițând organoizilor să primească nutrienții necesari și să dezvolte țesuturi vascularizate. Aceste țesuturi bogate în vase de sânge sunt esențiale pentru funcționarea organelor. Experimentul de creștere a țesutului hepatic va fi lansat pe Stația Spațială Internațională la începutul anului 2025. Timp de două săptămâni, organoizii hepatici, concepuți pentru a imita structura și funcția țesutului hepatic, vor beneficia de condițiile unice ale microgravitației. La sfârșitul acestei etape, organoizii vor fi fixați într-o soluție de conservare special concepută pentru a le păstra viabilitatea în timpul călătoriei de întoarcere pe Pământ. Odată ajunși acolo, oamenii de știință vor analiza aceste țesuturi pentru a evalua creșterea și funcționalitatea lor.
Un al doilea experiment, programat pentru 2026, se va axa pe o metodă inovatoare de supercooling. Această tehnică va permite conservarea țesuturilor vii la temperaturi ambientale în timpul repatrierii, minimizând riscul de degradare în timpul transportului. Această descoperire ar putea revoluționa modul în care țesuturile sunt transportate și utilizate în procedurile medicale, permițând o mai bună conservare a integrității celulare.
Prin cultivarea țesuturilor la bordul ISS, oamenii de știință speră să creeze o alternativă valoroasă la transplanturile de organe, care se bazează în prezent pe donatori umani. În fiecare an, mii de pacienți care suferă de boli hepatice așteaptă cu disperare un ficat compatibil, însă numărul donatorilor de organe este încă insuficient. Dacă țesuturile cultivate în microgravitație se dovedesc a fi viabile și funcționale, acestea ar putea oferi o soluție inovatoare la această cerere în creștere. În plus, capacitatea de a cultiva organe personalizate ar face posibilă adaptarea tratamentelor la nevoile specifice ale fiecărui pacient, reducând astfel riscul de respingere și îmbunătățind rezultatele transplantului. Prin furnizarea unei surse de țesut sănătos și adecvat, această abordare ar putea, de asemenea, să reducă complicațiile asociate transplantului și să îmbunătățească calitatea vieții pacienților.
