Des cœurs imprimés en 3D sur l’ISS pourraient aider les astronautes à voyager dans l’espace lointain
Se préparant à un avenir dans lequel les astronautes commenceront à s’aventurer profondément dans notre système solaire, les scientifiques développent des cœurs imprimés en 3D qu’ils prévoient de lancer vers la Station spatiale internationale en 2027.
L’idée est simplement de voir comment ces organes artificiels se comportent lorsqu’ils sont exposés à des radiations spatiales sévères, car si les humains veulent un jour se rendre dans les profondeurs de l’espace, nous devrons savoir si nos cœurs peuvent vraiment nous y emmener.
Derrière ce projet passionnant se cachent des chercheurs dotés d’un programme appelé Pulse. Financé par le Conseil européen de l’innovation, le site Web de Pulse souligne l’importance de générer des matériaux bio-imprimés complexes, précis et facilement manipulables pour « faire de l’exploration spatiale à long terme une option plus sûre et plus viable ». Cependant, l’équipe explique également que cette entreprise peut également contribuer aux percées de la médecine terrestre, notamment en ce qui concerne les thérapies contre le cancer qui exposent également le corps humain à des radiations intenses.
« Les objectifs ambitieux du projet PULSE sont autant liés à la recherche spatiale qu’aux soins de santé sur Terre », a déclaré Lorenzo Moroni, coordinateur du projet et professeur de biofabrication pour la médecine régénérative à l’Université de Maastricht aux Pays-Bas, dans un communiqué. « Les organoïdes bio-imprimés qui reproduisent étroitement la complexité des organes humains ont le potentiel de réduire le recours à l’expérimentation animale et de fournir une plate-forme plus précise et efficace pour étudier les mécanismes de la maladie et évaluer les réponses aux médicaments. »
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Bien que le projet de PULSE soit certainement innovant dans la mesure où des cœurs entièrement imprimés en 3D n’ont jamais été envoyés à l’ISS auparavant, les scientifiques se sont essayés à exposer des cellules cardiaques à des conditions spatiales dans le passé.
Par exemple, diverses institutions telles que l’Université Brown et l’Université Johns Hopkins ont travaillé avec la NASA pour envoyer des échantillons de tissus cardiaques à l’ISS au cours des dernières années – plus récemment dans le cadre de la mission de réapprovisionnement robotique CRS-27 de SpaceX. Le but était de voir comment chaque sujet cellulaire, affectueusement appelé « tissu sur puce », se contracte dans des conditions de microgravité et d’apprendre si les dommages naturels du muscle cardiaque peuvent être inversés, car l’environnement de l’espace imite en quelque sorte les effets du vieillissement sur l’être humain. corps, mais en avance rapide. Et cela fait partie d’une liste de plusieurs autres expériences intéressantes issues du tissu sur puce.
En fait, les astronautes physiquement stationnés sur l’ISS surveillent également en permanence leur santé cardiovasculaire pour des études cardiaques scientifiques actives telles que l’écho vasculaire de l’Agence spatiale canadienne, qui examine comment les artères et le cœur réagissent aux changements de pression artérielle connus pour se produire dans l’espace.
En revanche, PULSE espère envoyer des cœurs artificiels complets au laboratoire en orbite terrestre – pas des échantillons de cellules ni des organes fonctionnels enfermés dans des corps humains.
Peut-être que l’avantage de cette technique par rapport à la première serait qu’elle reproduit beaucoup mieux un vrai cœur, et par rapport à la seconde serait qu’elle est facilement testable et contrôlable pour des expériences de recherche spécifiques.
Selon un aperçu du programme, les chercheurs ont l’intention de construire ces cœurs avec ce qu’ils appellent la « technologie PULSE », en référence à un système qui exploite ce qu’on appelle la « lévitation magnétique » et la « lévitation acoustique ».
Fondamentalement, la lévitation acoustique utilise des ondes sonores pour suspendre quelque chose dans les airs tandis que la lévitation magnétique puise dans les champs magnétiques pour le même effet. Vous avez peut-être déjà entendu parler de la lévitation magnétique dans le cas des Maglevs, des trains qui planent à peine au-dessus du sol pour atteindre des vitesses époustouflantes. Ceux-ci exploitent également la puissance de la lévitation magnétique, mais pour les déplacements en véhicule.
Dans le cas de PULSE, le but de ces deux techniques de lévitation est de permettre aux scientifiques de manipuler parfaitement différentes parties d’un organe bio-imprimé (pensez, cellules et hydrogels) de sorte que le spécimen reflète parfaitement sa véritable contrepartie.
Si l’humanité parvient à réaliser le rêve d’entrer un jour dans l’ère de l’exploration de l’espace lointain et de l’habitation sur Mars, les résultats de toutes les études spatiales cardiaques, y compris PULSE, pourraient être des pièces majeures du puzzle.