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Os pesquisadores exploram maneiras novas de cultivar pilhas vivas do coração para a pesquisa da microgravidade

Como parte da preparação para uma experiência a bordo da estação espacial internacional, os pesquisadores exploraram maneiras novas de cultivar pilhas vivas do coração para a pesquisa da microgravidade. Encontraram esse cryopreservation, um processo de armazenar pilhas em -80°C, facilitam-no transportar estas pilhas ao laboratório de órbita, fornecendo mais flexibilidade em programações do lançamento e de operações. O processo podia beneficiar a outra pesquisa biológica no espaço e sobre a terra.

A investigação, MVP Cell-03, cultivou pilhas do precursor do coração na estação espacial para estudar como a microgravidade afecta o número de pilhas produzidas e quanto delas sobrevivem. Estas pilhas do precursor têm o potencial para o uso na modelagem da doença, na revelação da droga, e na medicina regenerativa, tal como a utilização de pilhas cultivadas do coração para reabastecer aqueles danificados ou perdido devido à doença cardíaca.

Os estudos precedentes sugerem aquele que cultiva tais pilhas em aumentos simulados da microgravidade a eficiência de sua produção. Mas usar culturas celulares vivas no espaço apresenta alguns desafios originais. A experiência do MVP Cell-03, por exemplo, deve ser conduzida dentro de um marco temporal específico, quando as pilhas estão apenas na fase direita. O vôo muda e a disponibilidade do grupo poderia conduzir aos atrasos que afectam a pesquisa.

Um vôo é atrasado às vezes e os investigador têm que preparar grupos e grupos de pilhas alternativas. Os astronautas enfrentam uma quantidade de trabalho que opressivamente as investigações do dia chegam, mas estas pilhas precisam o media fresco imediatamente. Nós pensamos que nós devemos dar certo este procedimento adiantadamente.”

Chunhui Xu, investigador principal para MVP Cell-03, Faculdade de Medicina, universidade de Emory

Assim seu laboratório conduziu experiências em métodos novos para transportar e cultivar as pilhas do coração. Seus resultados, publicados recentemente nos matérias biológicos do jornal, mostram que o cryopreservation não parece afectar as pilhas e não oferece mesmo o benefício adicionado de pilhas de protecção da gravidade adicional experimentada durante o lançamento.

“Cryopreservation permite que você reduza significativamente o efeito do lançamento de modo que sua pesquisa possa olhar somente nos efeitos do ambiente da órbita da baixo-Terra,” diz Marc Giulianotti, director de programa para o laboratório nacional dos E.U. do ISS, que patrocinou a pesquisa. “A técnica igualmente abre possibilidades para experiências em ambientes do espaço lunar ou profundo. Poderia mesmo fornecer vantagens significativas para a pesquisa terrestre em termos das pilhas e dos tecidos do transporte através de um país ou do planeta.”

A equipe de Xu igualmente comparou um media de cultura celular novo que não exigisse o dióxido de carbono com o media padrão actual, que faz, e não encontrou nenhuma diferença entre os dois. O dióxido de carbono adiciona o peso e a massa - e o custo - a um lançamento do espaço. A equipa de investigação testou diversas alterações aos media de cultura para melhorar também procedimentos do cryopreservation.

As pilhas cryopreserved do coração voaram à estação espacial em março de 2020. Os astronautas thawed e cultivaram-nos com sucesso, gerando pilhas batendo do coração. Aqueles foram retornados à terra após 22 dias do voo espacial.

“Não há nenhuma razão pensar que você não poderia fazer este com outros tipos da pilha,” diz Giulianotti. “Facilita coisas muito para investigador. Podem trabalhar em sua própria programação para enviar pilhas à estação sem ter que começar a experiência assim que a cápsula obtiver lá, quando há uma precipitação louca para obter tudo feito. Não tendo que manter pilhas vivas na viagem reduz a pegada da experiência e o custo dos materiais.”

Xu diz que a equipe relatada resultados agora porque pensou a seria útil para a outra pesquisa no espaço e com este tipo de pilha.

“Nós pensamos que o cryopreservation poderia beneficiar tão muitas aplicações diferentes, e pode imaginar muitas situações onde um media dióxido-independente do carbono seria bastante útil,” Xu diz.

Giulianotti chama os resultados uma etapa significativa para a pesquisa do espaço da próxima geração. “No laboratório nacional, nós podemos prever bancos das linha celular que você pode apenas puxar para começar uma experiência. Tem muito potencial 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.