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Les chercheurs explorent des voies neuves de cultiver les cellules vivantes de coeur pour la recherche de microgravité

En tant qu'élément de la préparation à une expérience à bord de la Station Spatiale Internationale, les chercheurs ont exploré des voies neuves de cultiver les cellules vivantes de coeur pour la recherche de microgravité. Ils ont trouvé cette cryopréservation, un procédé d'enregistrer des cellules à -80°C, la facilitent pour transporter ces cellules au laboratoire orbital, fournissant plus de souplesse dans des programmes de lancement et de fonctionnements. Le procédé a pu bénéficier l'autre recherche biologique dans l'espace et sur terre.

L'enquête, MVP Cell-03, a cultivé des cellules de précurseur de coeur sur la station spatiale pour étudier comment la microgravité affecte le nombre de cellules produites et combien d'entre elles survivent. Ces cellules de précurseur ont le potentiel pour l'usage en modélisation de la maladie, développement de médicament, et médicament régénérateur, tel qu'employer les cellules cultivées de coeur pour compléter le niveau de ceux endommagés ou d'en raison détruit de la maladie cardiaque.

Les études précédentes proposent cela qui cultive de telles cellules dans des augmentations simulées de microgravité le rendement de leur production. Mais l'emploi des cultures cellulaires sous tension dans l'espace présente quelques seuls défis. L'expérience de MVP Cell-03, par exemple, doit être entreprise dans un calendrier spécifique, quand les cellules sont juste à la bonne étape. Les modifications de vol et la disponibilité d'équipage pourraient mener aux délais qui affectent la recherche.

Parfois un vol est retardé et les chercheurs doivent préparer des séries et des lots des cellules de sauvegarde. Les astronautes font face à une quantité écrasante de travail que les investigations de jour obtiennent, mais ces cellules ont besoin de support frais immédiatement. Nous avons pensé que nous devrions établir cette procédure d'avance. »

Chunhui Xu, investigateur principal pour MVP Cell-03, École de Médecine, université d'Emory

Ainsi son laboratoire a entrepris des expériences sur des méthodes neuves pour transporter et cultiver les cellules de coeur. Leurs résultats, récent publiés dans les biomatériaux de tourillon, prouvent que la cryopréservation ne semble pas affecter les cellules et n'offre pas même l'avantage ajouté des cellules protectrices de la densité excédentaire remarquée pendant le lancement.

La « cryopréservation te permet de réduire de manière significative l'effet du lancement de sorte que votre recherche puisse regarder seulement les effets de l'environnement d'orbite de l'inférieur-Terre, » dit Marc Giulianotti, directeur du programme pour le laboratoire national d'ISS USA, qui parrainé la recherche. « La technique ouvrent également des possibilités pour des expériences dans des environnements d'espace lunaire ou lointain. Elle pourrait même fournir des avantages importants pour la recherche terrestre en termes de cellules et tissus d'expédition en travers d'un pays ou de la planète. »

L'équipe de Xu également comparée un support neuf de culture cellulaire qui n'exige pas le dioxyde de carbone avec le support normal actuel, qui fait, et n'a trouvé aucune différence entre les deux. Le dioxyde de carbone ajoute le grammage et la masse - et le coût - à un lancement de l'espace. L'équipe de recherche a vérifié plusieurs modifications aux milieux de culture pour améliorer des procédures de cryopréservation aussi bien.

Les cellules cryopreserved de coeur ont volé à la station spatiale en mars 2020. Les astronautes ont dégelé et les ont avec succès cultivées, produisant des cellules battantes de coeur. Ceux ont été retournés à la terre après 22 jours du vol spatial.

« Il n'y a aucune raison de penser que vous ne pourriez pas faire ceci avec d'autres types de cellules, » indique Giulianotti. « Il facilite des choses beaucoup pour des chercheurs. Ils peuvent travailler sur leur propre programme pour envoyer des cellules à la station sans devoir commencer l'expérience dès que la capsule y arrivera, quand il y a une précipitation folle pour obtenir tout fait. Pas devant maintenir des cellules vivantes en déclenchement réduit l'empreinte de pas de l'expérience et le coût de matériaux. »

Xu dit que les résultats rapportés d'équipe maintenant parce qu'ils ont pensé il seraient utiles pour l'autre recherche dans l'espace et avec ce type de cellule.

« Nous avons pensé que la cryopréservation pourrait bénéficier tant de différentes applications, et peut imaginer beaucoup de situations où un support bioxyde-indépendant de carbone serait tout à fait utile, » Xu dit.

Giulianotti appelle les résultats un pas important pour la recherche spatiale de la deuxième génération. « Au laboratoire national, nous pouvons envisager des côtés des lignées cellulaires que vous pouvez juste tirer pour commencer une expérience. Elle a beaucoup de futur potentiel. »

Source:
Journal reference:

Rampoldi, A., et al. (2021) Cryopreservation and CO2-independent culture of 3D cardiac progenitors for spaceflight experiments. Biomaterials. doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.120673.