Miniaturne jetre biće poslate na Međunarodnu svemirsku stanicu (ISS) u sklopu nadolazeće studije koja će istražiti da li mikrogravitacija može podstaći rast zdravog tkiva sa obilnim snabdevanjem krvlju. Ovaj poduhvat bi mogao da dovede do stvaranja personalizovanih, u svemiru uzgajanih tkiva i organa za upotrebu u transplantacijama, smatraju naučnici.
U okviru dva eksperimenta, istraživači planiraju da testiraju kako se tkivo jetre razvija u mikrogravitaciji, kao i novu tehnologiju koja će omogućiti očuvanje ovog tkiva u superhladnom stanju tokom povratka na Zemlju. „Moj konačni cilj za ova tkiva, ukoliko se pokažu onakvima kakve zamišljamo i nadamo se da će postati uz pomoć mikrogravitacije, jeste da se koriste za terapiju,“ izjavila je dr. Tammy Chang, profesorka hirurgije na Univerzitetu Kalifornija, San Francisco. Ova tkiva bi mogla biti transplantirana za lečenje raznih bolesti i poremećaja funkcije jetre.
Gajenje tkiva u laboratorijskim posudama na Zemlji može biti izazovno, delom zbog gravitacije koja vuče ćelije u kontakt sa dnom posude. Gravitacija takođe stvara stres na ćelije, jer je neophodno uzburkati posudu kako bi se ćelije održale u suspenziji dok rastu. U prirodi, organi se razvijaju u embriju koji pluta u amnionskoj tečnosti u materici ili u tečnosti koja štiti jajašce.
Ovi stalni izazovi sa gravitacijom doveli su istraživače do razvoja rotirajućih bioreaktora koji simuliraju nisku gravitaciju brzo vrteći posude. Ovo omogućava da tkiva i minijaturni organi, ili „organoidi“, rastu u veštačkim uslovima, ali rotirajuće posude takođe mogu stvoriti stres na tkiva, naročito kada se skupine ćelija unutar njih povećavaju.
Chang i njeni saradnici smatraju da bi organoidi mogli bolje rasti u održivoj, visoko kvalitetnoj mikrogravitacionoj sredini, kakva se nalazi na ISS-u. „Ovi organoidi koji su obično veličine 200 mikrona u prečniku, što je 0,2 milimetra, moći će da se dalje organizuju i međusobno deluju kako bi razvili veća tkiva, a posebno tkiva koja su vaskularizovana,“ izjavila je Chang tokom predstavljanja svog istraživanja na Kongresu kliničkih hirurga Američkog koledža hirurga 2024. godine u San Francisku.
Za uzgajanje svojih svemirskih jetrenih organoida, Chang i njen tim koriste „indukovane pluripotentne matične ćelije“, koje su odrasle ćelije reprogramirane da postanu matične ćelije koje mogu da daju različite vrste tkiva. Istraživači zatim podstiču ove inženjerisane matične ćelije da se transformišu u ćelije jetre i rastu ih u specijalnom sfernom bioreaktoru nazvanom Tissue Orb. Ovaj globularni reaktor ima centralni kanal koji imitira krvni sud u svom središtu. Negovanje organoida sa ovakvim cirkulatornim sistemom je ključno za rast većih komada tkiva.
„Naša koncepcija je da se ovi organoidi u glavnoj komori mogu spojiti i međusobno delovati sa centralnim kanalom i razviti složenije i veće vaskularizovano tkivo,“ rekla je Chang.
Nadolazeći eksperiment sa jetrenim tkivom poletaće na ISS početkom 2025. godine. Tkiva će rasti na stanici tokom dva nedelje, a zatim će biti fiksirana — postavljena u konzervans — za analizu na Zemlji. Drugi eksperiment, koji će verovatno biti sproveden krajem 2025. ili početkom 2026. godine, testiraće sistem za superhladjenje za povratak živih tkiva na Zemlju.
Ove mini jetre nisu prvi organoidi uzgajani na ISS-u. Istraživači koriste svemirske organoide da ispituju pitanja koja se kreću od toga kako mozak stari do načina na koji se rak razvija i reaguje na lekove.
Sprovođenje eksperimenta na svemirskoj stanici predstavlja kulminaciju mnogih godina rada, rekla je Chang: „Veoma je uzbudljivo imati eksperiment na ISS-u.“
