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Los investigadores exploran nuevas maneras de cultivar las células vivas del corazón para la investigación de la microgravedad

Como parte de la preparación para un experimento a bordo de la estación espacial internacional, los investigadores exploraron nuevas maneras de cultivar las células vivas del corazón para la investigación de la microgravedad. Encontraron ese cryopreservation, un proceso de salvar las células en -80°C, lo hacen más fácil transportar estas células al laboratorio que estaba en órbita, ofreciendo más adaptabilidad en horarios del lanzamiento y de operaciones. El proceso podía beneficiar a la otra investigación biológica en espacio y sobre la tierra.

La investigación, MVP Cell-03, cultivó las células del precursor del corazón en la estación espacial para estudiar cómo la microgravedad afecta al número de células producidas y cuántos de ellos sobreviven. Estas células del precursor tienen potencial para el uso en el modelado de la enfermedad, el revelado de la droga, y el remedio regenerador, tal como usar las células cultivadas del corazón para llenar ésos dañados o perdida debido a la enfermedad cardiaca.

Los estudios anteriores sugieren eso que cultiva tales células en aumentos simulados de la microgravedad la eficiencia de su producción. Pero usar cultivos celulares vivos en espacio presenta algunos retos únicos. El experimento del MVP Cell-03, por ejemplo, se debe conducto dentro de un calendario específico, cuando las células están en apenas el escenario correcto. El vuelo cambia y la disponibilidad de la dotación podría llevar a los retrasos que afectan a la investigación.

Un vuelo se demora a veces y los investigadores tienen que preparar las mezclas y las mezclas de células de reserva. Los astronautas hacen frente a una cantidad impresionante de trabajo que llegan las investigaciones del día, pero estas células necesitan ambiente fresco inmediatamente. Pensamos que debemos resolver este procedimiento antes de tiempo.”

Chunhui Xu, investigador principal para MVP Cell-03, Facultad de Medicina, universidad de Emory

Su laboratorio conducto tan experimentos en los nuevos métodos para transportar y cultivar las células del corazón. Sus resultados, publicados recientemente en los biomateriales del gorrón, muestran que el cryopreservation no aparece afectar a las células e incluso no ofrece la ventaja adicional de células de protección de exceso de la gravedad experimentada durante lanzamiento.

“Cryopreservation permite que usted reduzca importante el efecto del lanzamiento de modo que su investigación pueda considerar solamente los efectos del ambiente de la órbita de la inferior-Tierra,” dice a Marc Giulianotti, director de programa para el laboratorio nacional del ISS LOS E.E.U.U., que patrocinó la investigación. “La técnica también abre las posibilidades de los experimentos en ambientes del espacio lunar o profundo. Podría incluso ofrecer las ventajas importantes para la investigación terrestre en términos de células y tejidos del envío a través de un país o del planeta.”

Las personas de Xu también compararon un nuevo ambiente del cultivo celular que no requiere el dióxido de carbono con el ambiente estándar actual, que lo hace, y no encontraron ninguna diferencia entre los dos. El dióxido de carbono agrega el peso y masa - y costo - a un lanzamiento del espacio. El equipo de investigación probó varias modificaciones a los medios de cultivo para perfeccionar procedimientos del cryopreservation también.

Las células cryopreserved del corazón volaron a la estación espacial en marzo de 2020. Los astronautas descongelaron y las cultivaron con éxito, generando las células del corazón que batían. Ésos fueron vueltos a la tierra después de 22 días de vuelo espacial.

“No hay razón para pensar que usted no podría hacer esto con otros tipos de la célula,” dice Giulianotti. “Hace cosas mucho más fáciles para los investigadores. Pueden trabajar en su propio horario para enviar las células a la estación sin tener que comenzar el experimento tan pronto como la cápsula consiga allí, cuando hay una embestida enojada para conseguir todo hecha. No teniendo que mantener las células activas en el viaje reduce la huella del experimento y el costo de materiales.”

Xu dice que las personas denunciadas los resultados porque pensaron lo serían útiles ahora para la otra investigación en espacio y con este tipo de célula.

“Pensamos que el cryopreservation podría beneficiar a tan muchos diversos usos, y que puede imaginarse muchas situaciones donde estaría muy útil un ambiente de la bióxido-independiente del carbono,” Xu dice.

Giulianotti llama los resultados un paso importante para la investigación del espacio de la siguiente-generación. “En el laboratorio nacional, podemos prever las inclinaciones laterales de las variedades de células de que usted puede apenas tirar para comenzar un experimento. Tiene mucho 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.