Dans une initiative de recherche innovante, une étudiante en bio-ingénierie et un professeur de l'Université d'État de l'Oregon (OSU) ont envoyé trois types de cellules cardiaques à bord d'une mission de ravitaillement SpaceX vers la Station spatiale internationale (ISS). Les matériaux ont orbité pendant 21 jours en novembre 2024, et à leur retour à l'OSU à la mi-décembre, les chercheurs examineront l'impact de la microgravité sur la croissance et la santé des cellules.
Ivana Hernandez, étudiante en première année de doctorat, travaillant avec le professeur associé Binata Joddar, a expliqué : "Dans l'espace, vous n'avez pas de forces gravitationnelles qui vous poussent, donc vos muscles ne travaillent pas aussi dur qu'ils le devraient. Les astronautes rencontrent souvent des problèmes comme des évanouissements ou des problèmes musculaires à leur retour sur Terre. Étant donné que le cœur est également un muscle, nous visons à comprendre comment la microgravité induit l'atrophie cardiaque au niveau cellulaire."
La recherche pourrait bénéficier à la fois aux astronautes et aux patients sur Terre. En comprenant la réponse du cœur au vol spatial, l'équipe espère développer des thérapies pour l'atrophie cardiaque qui pourraient aider les astronautes et les patients terrestres souffrant de maladies musculaires et cardiaques.
Les échantillons envoyés dans l'espace comprenaient des échafaudages fibreux imprimés en 3D conçus pour que les cellules cardiaques puissent se développer en un organe cardiaque. Ceux-ci étaient logés dans une boîte spécialisée avec des systèmes d'imagerie et d'alimentation automatisés pour surveiller et nourrir les cellules tout au long de leur voyage. Les cellules ont été nourries avec un milieu de croissance liquide contenant des nutriments essentiels tels que des acides aminés, des vitamines et du glucose.
Hernandez a déclaré : "Nous avons déjà créé cette plateforme in vitro, ce qui nous permet d'étudier quelles thérapies peuvent régénérer le cœur ou inverser la progression de la maladie." À leur retour, les chercheurs analyseront des biomarqueurs spécifiques au cœur pour évaluer les changements dans la fonctionnalité des cellules et exploreront les altérations génétiques par séquençage d'ARN, ce qui devrait offrir des informations précieuses sur les effets de la microgravité.
Ce projet fait partie d'une initiative plus large financée par la NSF qui a débuté en 2019 à l'Université du Texas à El Paso, où Joddar était auparavant employé. Hernandez a terminé son master à UT cet été avant de déménager à l'OSU avec Joddar, qui a rejoint le Collège d'ingénierie de l'OSU à l'automne.
Le parcours de Hernandez en tant qu'étudiante en doctorat a déjà été remarquable. Elle a préparé les matériaux pour le vol au Kennedy Space Center en Floride et a assisté au lancement de la fusée avec son expérience à bord. "C'était vraiment excitant. Étant originaire du Mexique, mes parents étaient incroyablement fiers ; c'est une réalisation importante," a partagé Hernandez. "C'est incroyable de savoir que mon travail est allé dans l'espace."