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I ricercatori esaminano le nuove modalità coltivare le celle viventi del cuore per la ricerca di microgravità

Come componente della preparazione per un esperimento a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, i ricercatori hanno esaminato le nuove modalità coltivare le celle viventi del cuore per la ricerca di microgravità. Hanno trovato quel cryopreservation, un trattamento di memorizzazione delle celle a -80°C, lo rendono più facile trasportare queste celle al laboratorio orbitante, fornendo la più flessibilità nei programmi di operazioni e del lancio. Il trattamento ha potuto avvantaggiare l'altra ricerca biologica nello spazio e su terra.

La ricerca, il MVP Cell-03, ha coltivato le celle del precursore del cuore sulla stazione spaziale per studiare come la microgravità pregiudica il numero delle celle prodotte e quanto loro sopravvivono a. Queste celle del precursore hanno potenziale per uso nella modellistica di malattia, nello sviluppo della droga e nella medicina a ricupero, come usando le celle coltivate del cuore per riempire quelli nocivi o perso dovuto la malattia cardiaca.

Gli studi precedenti suggeriscono quello che coltiva tali celle negli aumenti simulati di microgravità il risparmio di temi della loro produzione. Ma utilizzare le colture cellulari in tensione nello spazio presenta alcune sfide uniche. L'esperimento del MVP Cell-03, per esempio, deve essere eseguito all'interno di un calendario specifico, quando le celle sono appena nella giusta fase. Il volo cambia e la disponibilità della squadra potrebbe piombo alle more che pregiudicano la ricerca.

A volte un volo è ritardato ed i ricercatori devono preparare le serie ed i batch di celle di riserva. Gli astronauti affrontano una quantità schiacciante di lavoro che le indagini del giorno arrivano, ma queste celle hanno bisogno del media fresco subito. Abbiamo pensato che dovremmo risolvere questa procedura prima del tempo.„

Chunhui Xu, ricercatore principale per il MVP Cell-03, scuola di medicina, Emory University

Così il suo laboratorio ha eseguito gli esperimenti sui nuovi metodi per il trasporto e la coltura delle celle del cuore. I loro risultati, recentemente pubblicati nei biomateriali del giornale, indicano che il cryopreservation non sembra pregiudicare le celle e perfino non offre il vantaggio aggiunto delle celle proteggenti da gravità in eccesso sperimentata durante il lancio.

“Cryopreservation permette che diminuiate significativamente l'effetto del lancio in moda da potere osservare la vostra ricerca soltanto gli effetti dell'ambiente di orbita della basso Terra,„ dice Marc Giulianotti, direttore del programma per il laboratorio nazionale di ISS Stati Uniti, che ha patrocinato la ricerca. “La tecnica egualmente apre le possibilità per gli esperimenti negli ambienti dello spazio lunare o profondo. Potrebbe anche fornire i vantaggi significativi per la ricerca terrestre in termini di celle e tessuti di trasporto attraverso un paese o il pianeta.„

Il gruppo di Xu egualmente ha confrontato un nuovo media della coltura cellulare che non richiede l'anidride carbonica con il media standard corrente, che fa e non ha trovato differenza fra i due. L'anidride carbonica aggiunge il peso e la massa - e costo - ad un lancio dello spazio. Il gruppo di ricerca ha verificato parecchie modifiche ai terreni di coltura per migliorare le procedure di cryopreservation pure.

Le celle cryopreserved del cuore hanno volato alla stazione spaziale nel marzo 2020. Gli astronauti si sono sciolti e con successo le hanno coltivate, generando le celle battenti del cuore. Quelli sono stati restituiti a terra dopo i 22 giorni del volo spaziale.

“Non c'è motivo di pensare che non potreste fare questo con altri tipi delle cellule,„ dice Giulianotti. “Rende le cose molto più facili per i ricercatori. Possono lavorare al loro proprio programma per l'invio delle celle alla stazione senza dovere iniziare l'esperimento non appena la capsula arriva, quando c'è un'attività  pazza per ottenere tutto fatto. Non dovendo tenere le celle vive sullo scatto diminuisce l'orma dell'esperimento ed il costo dei materiali.„

Xu dice che il gruppo riferito a risultati ora perché hanno pensato sarebbe utile per l'altra ricerca nello spazio e con questo tipo di cella.

“Abbiamo pensato che il cryopreservation potrebbe avvantaggiare tante applicazioni differenti e potesse immaginare molte situazioni dove un media dell'diossido-indipendente del carbonio sarebbe stato abbastanza utile,„ Xu dicesse.

Giulianotti chiama i risultati un punto significativo per ricerca spaziale di prossima generazione. “Al laboratorio nazionale, possiamo prevedere i gruppi illuminazione diffusa di linee cellulari che potete tirare appena per iniziare un esperimento. Ha molto potenziale futuro.„

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.