Wykorzystanie przestrzeni kosmicznej do rozwoju nauki o komórkach macierzystych i medycyny — ScienceDaily

Sekret wydajnej produkcji dużych ilości komórek macierzystych może leżeć w warunkach kosmicznych bliskich zerowej grawitacji. Naukowcy z Cedars-Sinai odkryli, że mikrograwitacja może przyczynić się do postępu w ratowaniu życia na Ziemi, ułatwiając szybką masową produkcję komórek macierzystych.

Nowy artykuł badawczy prowadzony przez Cedars Sinai i opublikowany w czasopiśmie peer-review Raporty o komórkach macierzystych, podkreśla kluczowe możliwości omawiane podczas sympozjum „Biofabrication in Space 2020” w celu rozszerzenia produkcji komórek macierzystych w kosmosie.

Biofabrykacja — rodzaj produkcji komórek macierzystych, w której wykorzystuje się materiały biologiczne, takie jak drobnoustroje, do produkcji biomateriałów i materiałów odpowiednich do zastosowań przedklinicznych, klinicznych i terapeutycznych — może być bardziej produktywny w warunkach mikrograwitacji.

„Odkryliśmy, że loty kosmiczne i mikrograwitacja są pożądanymi miejscami do bioprodukcji, ponieważ nadają tkankom biologicznym i procesom biologicznym szereg bardzo specjalnych właściwości, które mogą pomóc w masowej produkcji komórek lub innych produktów w sposób, w jaki nie bylibyśmy w stanie na Ziemi” – powiedział biolog. Dr Arun Sharma zajmujący się komórkami macierzystymi jest naukowcem i szefem nowego laboratorium badawczego w zarządzie Instytutu Medycyny Regeneracyjnej Cedaru Synajskiego, Instytutu Serca Smidta i Wydziału Biomedycyny Nauki.

„Ostatnie dwie dekady były świadkami niezwykłych postępów w medycynie regeneracyjnej i ogromnych postępów w technologiach kosmicznych, które otworzyły nowe możliwości dostępu do przestrzeni kosmicznej i jej komercjalizacji” – powiedział.

Według artykułu Cedars-Sinai uczestnicy sympozjum poświęconego wirtualnej przestrzeni, które odbyło się w grudniu, zidentyfikowali ponad 50 potencjalnych możliwości biznesowych w zakresie prowadzenia działalności w zakresie bioprodukcji w kosmosie. Najbardziej obiecujące produkty dzielą się na trzy kategorie: modelowanie chorób, bioprodukcja i produkty pochodzące z komórek macierzystych.

Pierwsza, modelowanie choroby, jest wykorzystywana przez naukowców do badania chorób i możliwych metod leczenia poprzez replikację w pełni funkcjonalnych struktur — czy to przy użyciu komórek macierzystych, organelli (miniaturowych trójwymiarowych struktur wyhodowanych z ludzkich komórek macierzystych, które przypominają ludzką tkankę), czy innych tkanek.

READ  Nowe wyniki badań nad księżycem Jowisza, Europa, nowym zestawem misji skupionych na Ziemi

Badacze odkryli, że gdy ciało było wystawione na warunki niskiej grawitacji przez dłuższy czas, doświadczało przyspieszonej utraty masy kostnej i starzenia się. Opracowując modele chorób oparte na przyspieszonym procesie starzenia, naukowcy mogą lepiej zrozumieć mechanizmy procesu starzenia i progresji choroby.

„Ta praca może nie tylko pomóc astronautom, ale może również doprowadzić nas do produkcji preparatów kości lub mięśni szkieletowych, które można zastosować w chorobach takich jak osteoporoza i inne formy przyspieszonego starzenia się kości i zaniku mięśni, których doświadczają ludzie na Ziemi” – powiedział Sharma. … , który jest autorem korespondencyjnym artykułu.

Innym tematem gorąco dyskutowanym na sympozjum jest biofabrykacja, która wykorzystuje procesy produkcyjne do wytwarzania materiałów, takich jak tkanki i narządy. Druk 3D jest jedną z podstawowych technologii biofabrykacji.

Głównym problemem związanym z produkcją tych substancji na Ziemi jest gęstość wytworzona przez grawitację, która utrudnia ekspansję i wzrost komórek. Bez grawitacji i gęstości w kosmosie naukowcy mają nadzieję, że będą mogli wykorzystać druk 3D do drukowania unikalnych kształtów i produktów, takich jak organelle lub tkanka serca, w sposób, którego nie da się odtworzyć na Ziemi.

Trzecia kategoria dotyczy produkcji komórek macierzystych i zrozumienia, jak na niektóre z ich podstawowych właściwości wpływa mikrograwitacja. Niektóre z tych właściwości obejmują siłę lub zdolność komórki macierzystej do samoodnowy oraz różnicowanie, zdolność komórek macierzystych do przekształcania się w inne typy komórek.

Zrozumienie niektórych skutków lotów kosmicznych na komórki macierzyste może doprowadzić do lepszych sposobów wytwarzania dużej liczby komórek przy braku grawitacji. Naukowcy z Cedars-Sinai wyślą komórki macierzyste w kosmos na początku przyszłego roku, we współpracy z NASA i prywatnym wykonawcą Space Tango, aby sprawdzić, czy możliwe jest wyprodukowanie dużych partii w środowisku o niskiej grawitacji.

„Podczas gdy wciąż jesteśmy w fazie eksploracyjnej niektórych z tych badań, nie jest to już sfera science fiction” – powiedział Sharma. „W ciągu najbliższych pięciu lat możemy zobaczyć scenariusz, w którym znajdziemy komórki lub tkanki, które można wytworzyć w sposób, który nie jest możliwy na Ziemi. I myślę, że to bardzo ekscytujące”.

READ  Wyjątkowa wizja przestrzeni miejskiej autorstwa Gordona Matty Clarka

Elise Haynes

„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Back to top