Przełom w medycynie transplantacyjnej: Naukowcy będą hodować ludzką wątrobę na stacji kosmicznej

Zespół naukowców pod kierownictwem dr Tammy T. Chang z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco rozpoczyna rewolucyjny projekt badawczy, który może całkowicie odmienić przyszłość transplantologii. Wykorzystując środowisko mikrograwitacji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), naukowcy zamierzają opracować nowatorską metodę hodowli tkanki wątrobowej, która może przezwyciężyć dotychczasowe ograniczenia inżynierii tkankowej.

 

 

Tradycyjne metody inżynierii tkankowej opierają się na sztucznych matrycach zapewniających strukturę dla wzrostu komórek. Jednak takie rozwiązanie ma poważne ograniczenia - wprowadzane materiały obce mogą zakłócać naturalne funkcjonowanie komórek. Innowacyjne podejście dr Chang wykorzystuje warunki mikrograwitacji w przestrzeni kosmicznej, pozwalając komórkom na naturalną samoorganizację bez konieczności stosowania sztucznych matryc czy płytek hodowlanych używanych w metodach naziemnych.

 

Dotychczasowe wyniki badań wskazują, że warunki mikrograwitacji umożliwiają rozwój tkanek wątrobowych o lepszym zróżnicowaniu i funkcjonalności niż te hodowane na Ziemi. W projekcie wykorzystywane są komórki macierzyste przeprogramowane z normalnych komórek ludzkich, które mają zdolność różnicowania się w różne typy komórek, w tym komórki wątrobowe.

 

Aby umożliwić proces samoorganizacji tkanek w warunkach zerowej grawitacji, zespół dr Chang opracował specjalny bioreaktor nazwany "Tissue Orb". To zaawansowane urządzenie zostało zaprojektowane tak, aby naśladować naturalny przepływ krwi w ludzkich tkankach. Wyposażono je w sztuczne naczynie krwionośne oraz zautomatyzowany system wymiany mediów, co ma symulować naturalne warunki wzrostu tkanek.

 

Kluczowym elementem projektu jest również opracowanie zaawansowanych technik kriokonserwacji, które umożliwią bezpieczny transport wyhodowanych tkanek z kosmosu na Ziemię. Zespół badawczy koncentruje się na metodzie supercooling izochorycznego, która pozwala utrzymać tkanki w temperaturze poniżej punktu zamarzania bez powodowania uszkodzeń. Ta technologia może nie tylko wydłużyć okres przydatności do użycia wyhodowanych tkanek, ale w przyszłości może znaleźć zastosowanie również w przechowywaniu całych organów.

 

Eksperyment kosmiczny zaplanowano na luty 2025 roku. Badania te mogą prowadzić do znaczących postępów w dziedzinie bioinżynierii tkanek, znajdując zastosowanie w modelowaniu chorób, testowaniu leków oraz implantacji terapeutycznej. Dr Chang, jako certyfikowana chirurg specjalizująca się w schorzeniach układu pokarmowego i złożonej chirurgii jamy brzusznej, doskonale rozumie kliniczne potrzeby napędzające jej badania.

 

Projekt otrzymał wsparcie od kilku prestiżowych organizacji, w tym Narodowej Fundacji Nauki (NSF), Narodowego Laboratorium Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISSNL) oraz Instytutu Badań Translacyjnych NASA. To połączenie praktyki klinicznej z innowacyjnymi badaniami na UCSF, skupiające się na inżynierii tkanek wątroby i medycynie regeneracyjnej, może stanowić przełom w leczeniu chorób wątroby i znacząco zwiększyć dostępność tkanek do przeszczepów.

 

Sukces tego projektu mógłby zrewolucjonizować nie tylko transplantologię wątroby, ale również otworzyć nowe możliwości w inżynierii tkankowej innych organów. Wykorzystanie środowiska mikrograwitacji do hodowli tkanek może stać się standardową praktyką w przyszłej medycynie regeneracyjnej, oferując pacjentom dostęp do spersonalizowanych, funkcjonalnych przeszczepów.