En una innovadora iniciativa de investigación, una estudiante de bioingeniería y un profesor de la Universidad Estatal de Oregón (OSU) han enviado tres tipos de células cardíacas en una misión de reabastecimiento de SpaceX a la Estación Espacial Internacional (ISS). Los materiales orbitan durante 21 días en noviembre de 2024, y a su regreso a OSU a mediados de diciembre, los investigadores estudiarán el impacto de la microgravedad en el crecimiento y la salud celular.
Ivana Hernandez, estudiante de doctorado de primer año que colabora con el profesor asociado Binata Joddar, explicó: "En el espacio, no tienes fuerzas gravitacionales que actúen sobre ti, por lo que tus músculos no trabajan tanto como deberían. Los astronautas a menudo enfrentan problemas como desmayos o problemas musculares al regresar a la Tierra. Dado que el corazón también es un músculo, estamos tratando de entender cómo la microgravedad induce la atrofia cardíaca a nivel celular."
La investigación tiene beneficios potenciales tanto para astronautas como para pacientes en la Tierra. Al comprender la respuesta del corazón al vuelo espacial, el equipo espera desarrollar terapias para la atrofia cardíaca que puedan ayudar a los astronautas y a los pacientes terrestres que sufren de enfermedades musculares y cardíacas.
Las muestras enviadas al espacio incluían andamios fibrosos impresos en 3D, diseñados para que los tres tipos de células cardíacas pudieran crecer en un organoide cardíaco. Estos se colocaron en una caja especializada con sistemas automatizados de imagen y alimentación para monitorear y nutrir las células durante su viaje de tres semanas. Las células recibieron un medio de crecimiento líquido que proporcionaba todos los nutrientes necesarios, incluidos aminoácidos, vitaminas y glucosa.
Hernandez afirmó: "Ya hemos creado esta plataforma in vitro, lo que nos permite estudiar qué terapias funcionan para regenerar el corazón o terapias que pueden revertir la enfermedad." A su regreso, los investigadores analizarán biomarcadores específicos del corazón para evaluar cualquier cambio en la funcionalidad celular y explorarán alteraciones genéticas a través de la secuenciación de ARN, que se espera ofrezca información valiosa sobre los efectos de la microgravedad.
Este proyecto es parte de una iniciativa más amplia financiada por la NSF que comenzó en 2019 en la Universidad de Texas en El Paso, donde Joddar trabajaba anteriormente. Hernandez completó su maestría en UT el verano pasado antes de mudarse a OSU con Joddar, quien fue contratado por la Facultad de Ingeniería de OSU en otoño.
El camino de Hernandez como estudiante de doctorado ha sido ya notable. Preparó los materiales para el vuelo en el Centro Espacial Kennedy en Florida y presenció el lanzamiento del cohete con su experimento a bordo. "Fue realmente emocionante. Además, soy de México, y mis padres estaban muy orgullosos; es un gran logro," compartió Hernandez. "Es asombroso saber que mi trabajo fue al espacio."