Los astronautas desarrollarán hígados en el espacio, donde la microgravedad podría ayudarlos a prosperar
Los investigadores creen que la microgravedad podría ayudar a desarrollar "organoides" hepáticos que algún día podrían usarse en investigaciones médicas e incluso en cirugías de trasplante.
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Hígados en miniatura volarán a bordo de la Estación Espacial Internacional en un próximo estudio sobre si la microgravedad puede fomentar el crecimiento de tejido sano con un amplio suministro de sangre.
Es un esfuerzo que potencialmente podría conducir a tejidos y órganos personalizados cultivados en el espacio para su uso en cirugías de trasplante, dicen los científicos. En dos próximos experimentos, los investigadores planean probar qué tan bien crece el tejido del hígado en microgravedad, así como probar una nueva tecnología diseñada para mantener este tejido vivo pero súper enfriado para su viaje de regreso a la Tierra.
"Mi objetivo final para estos tejidos, si están haciendo lo que imaginamos y esperamos que puedan hacer con la ayuda de la microgravedad, es utilizar estos tejidos para terapia", dijo el Dr. Tammy Chang, profesora de cirugía de la Universidad de California en San Francisco. El tejido podría trasplantarse para tratar una variedad de enfermedades y trastornos de la función hepática, dijo Chang a WordsSideKick.com.
Cultivar tejidos en placas de laboratorio en la Tierra puede ser un desafío, en parte porque la gravedad empuja a las células a entrar en contacto con el fondo de una placa o plato. La gravedad también somete a las células a un esfuerzo cortante porque, para mantenerlas suspendidas a medida que crecen, es necesario agitar su plato. Después de todo, en la naturaleza, los órganos emergen en un embrión en desarrollo mientras flota en el líquido amniótico del útero, o en el colchón de líquido que proporciona un óvulo.
Estos desafíos siempre presentes con la gravedad han llevado a los investigadores a desarrollar biorreactores giratorios que simulan un entorno de baja gravedad girando muy rápidamente. Esto permite que los tejidos y órganos en miniatura u "organoides" crezcan en condiciones artificiales, pero estos vasos giratorios también ejercen presión sobre los tejidos, especialmente a medida que los grupos de células dentro de ellos crecen.
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Chang y sus colegas creen que los organoides podrían crecer mejor en un entorno de microgravedad sostenido y de alta calidad como el que se encuentra en la Estación Espacial Internacional.
"Estos organoides, que normalmente tienen un tamaño de 200 micrones de diámetro, o 0,2 milímetros [0,008 pulgadas], podrán organizarse e interactuar aún más entre sí para desarrollar tejidos más grandes y, en particular, tejidos vascularizados", dijo Chang, quien presentó su investigación en el Congreso Clínico 2024 del Colegio Americano de Cirujanos en San Francisco el martes (22 de octubre). Los tejidos vascularizados están llenos de muchos vasos sanguíneos.
Para hacer crecer sus organoides hepáticos de la era espacial, Chang y su equipo utilizan "células madre pluripotentes inducidas", que son células adultas reprogramadas para ser células madre que pueden dar lugar a diferentes tipos de tejido. Luego, los investigadores convencen a estas células madre diseñadas para que se transformen en células hepáticas y las hagan crecer en un biorreactor esférico especial, llamado Tissue Orb. Este reactor globular tiene un conducto central que imita un vaso sanguíneo en su centro. Nutrir organoides con este tipo de sistema circulatorio es clave para hacer crecer trozos de tejido más grandes.
"Nuestro concepto es que estos organoides en la cámara principal pueden fusionarse e interactuar con el conducto central y desarrollar un tejido vascularizado más complejo y más grande", dijo Chang.
El próximo experimento con tejido hepático volará a la ISS a principios de 2025. Los tejidos crecerán a bordo de la estación durante dos semanas y luego se fijarán (en una solución conservante) para su análisis en la Tierra. Un segundo experimento, que probablemente tendrá lugar a finales de 2025 o principios de 2026, probará un sistema de superenfriamiento para traer tejidos vivos a la Tierra.
Estos hígados en miniatura no son los primeros organoides cultivados a bordo de la ISS. Los investigadores están utilizando organoides cultivados en el espacio para investigar cuestiones que van desde cómo envejece el cerebro hasta cómo se desarrolla el cáncer y responde a los medicamentos.
Realizar un experimento a bordo de la estación espacial es la culminación de muchos años de trabajo, dijo Chang: "Es muy emocionante tener un experimento a bordo de la ISS".
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