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Un cosmonaute russe a réalisé avec succès l’ingénierie tissulaire dans l’espace avec un champ magnétique

Selon une nouvelle étude, un cosmonaute a bio-conçu du tissu cartilagineux humain à la Station spatiale internationale (ISS). Les chercheurs pensent que leurs découvertes ont la possibilité d'améliorer les voyages dans l'espace lointain à l'avenir.

En décembre 2018, le cosmonaute russe Oleg Kononenko a utilisé une nouvelle machine conçue sur mesure (appelée «Bioprinter Organ.Aut») qui utilisait un champ magnétique pour assembler des cellules cartilagineuses dans l'espace. Kononenko a effectué l'expérience dans le segment russe de l'ISS lors de l'expédition 58/59. Les chercheurs qui ont développé ce système sur Terre ont publié les résultats de leurs travaux mercredi 15 juillet.

Les équipages qui voyageront dans l'espace pendant de longues périodes de temps et vers des destinations de plus en plus éloignées devront être autonomes. Une future version de la bioprinter de cette expérience pourrait aider un membre d'équipage à remplacer une partie du corps humain, selon les chercheurs. Ils ont ajouté qu'une autre application pourrait être d'imprimer de la nourriture pour les personnes voyageant sur Mars.

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(Crédit d'image: NASA)

Des expériences antérieures de l'ISS telles que «l'étude des jumeaux» avec les astronautes de la NASA Scott et Mark Kelly ont montré que certaines parties du corps humain peuvent s'atrophier dans l'espace. L'équipe à l'origine de la nouvelle étude a également mené des expériences antérieures dans l'espace, travaillant régulièrement sur des moyens d'imiter artificiellement les processus biologiques à l'extérieur du corps.

« Cette expérience de fabrication de cartilage n'est pas la seule. [Expeditions] 57/58, 60/61, 61/62 [and] 62/63, nous avons également mené des expériences dans l'espace sur la fabrication de la glande thyroïde de souris, la fabrication de viande, la fabrication d'os, la fabrication de biofilms bactériens tridimensionnels, ainsi que la cristallisation et la croissance de cristaux de composés protéiques dans une nouvelle méthode, « Vladislav Parfenov, concepteur en chef à la société de recherche biotechnique 3D Bioprinting Solutions et l'auteur principal de l'étude, ont déclaré à Space.com dans un e-mail.

Utkan Demirci, codirecteur du Canary Center for Cancer Early Detection à la Stanford University School of Medicine, est l'inventeur de l'approche de «bioassemblage par lévitation magnétique» de l'expérience pour construire des tissus en microgravité. Cette technique peut coudre des cellules ensemble dans des tissus à l'aide d'une machine qui crée un champ magnétique, de sorte que les cellules n'ont pas besoin d'échafaudages ou de structures de soutien pour construire des tissus.

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Un échafaudage dans un bâtiment aide à soutenir le travail effectué sur une structure plus grande. De même, les échafaudages de bioassemblage sont des matériaux (artificiels ou naturels) sur lesquels le tissu organique est cultivé.

L'expérience ISS de la nouvelle étude a montré la possibilité «excitante» d'utiliser des champs magnétiques pour ne pas avoir à compter sur l'utilisation d'échafaudages, a déclaré Demirci à Space.com dans un courrier électronique.

La technologie utilisait deux aimants opposés proches l'un de l'autre pour générer une force qui poussait les cellules l'une vers l'autre comme « des cailloux poussés par les vagues sur la plage », a déclaré Demirci.

« Les ondes ou champs magnétiques sont contrôlés afin que nous puissions déplacer les cellules là où nous voulons qu'elles aillent [to assemble] les dans des structures plus complexes de constructions tissulaires », a ajouté Demirci.

Amener les cellules à s'auto-assembler sans l'aide d'une plate-forme d'échafaudage pourrait conduire à un développement ultérieur de la médecine régénérative spatiale, qui sera utile pour l'exploration humaine future dans l'espace lointain.

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Il existe également des applications terrestres qui pourraient émerger de ce travail. « Je pense que ces types … d'études dans l'espace pourraient conduire à des découvertes intéressantes sur la biologie du cancer et ses co-infections telles que le VIH ou le COVID-19 », a écrit Demirci.

L'étude a été publiée le 15 juillet dans la revue Science Advances.

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