Como parte da preparação para um experimento a bordo da Estação Espacial Internacional, os pesquisadores exploraram novas maneiras de cultivar células vivas do coração para pesquisas em microgravidade. Eles descobriram que a criopreservação, um processo de armazenamento de células a -80 ° C, torna mais fácil o transporte dessas células para o laboratório orbital, proporcionando mais flexibilidade nos cronogramas de lançamento e operações. O processo pode beneficiar outras pesquisas biológicas no espaço e na Terra.
A investigação, MVP Cell-03, cultivou células precursoras do coração na estação espacial para estudar como a microgravidade afeta o número de células produzidas e quantas delas sobrevivem. Essas células precursoras têm potencial para uso na modelagem de doenças, desenvolvimento de drogas e medicina regenerativa, como o uso de células cardíacas em cultura para repor as danificadas ou perdidas devido a doenças cardíacas.
Estudos anteriores sugerem que o cultivo dessas células em microgravidade simulada aumenta a eficiência de sua produção. Mas o uso de culturas de células vivas no espaço apresenta alguns desafios únicos. O experimento MVP Cell-03, por exemplo, deve ser conduzido dentro de um período de tempo específico, quando as células estão no estágio certo. Mudanças de voo e disponibilidade da tripulação podem levar a atrasos que afetam a pesquisa.
“Às vezes, um voo atrasa e os investigadores precisam preparar lotes e lotes de células de backup”, disse Chunhui Xu, da Escola de Medicina da Emory University, em Atlanta, pesquisador principal do MVP Cell-03. ?Os astronautas enfrentam uma enorme quantidade de trabalho no dia em que as investigações chegam, mas essas células precisam de meio novo imediatamente.
Portanto, seu laboratório conduziu experimentos sobre novos métodos de transporte e cultivo de células do coração. Seus resultados, publicados recentemente na revista Biomaterials, mostram que a criopreservação não parece afetar as células e até oferece o benefício adicional de proteger as células do excesso de gravidade experimentado durante o lançamento.
“A criopreservação permite que você reduza significativamente o efeito do lançamento para que sua pesquisa possa olhar apenas para os efeitos do ambiente de órbita baixa da Terra”, disse Marc Giulianotti, diretor do programa do Laboratório Nacional ISS dos EUA, que patrocinou a pesquisa. “A técnica também abre possibilidades para experimentos em ambientes lunares ou espaciais profundos. Pode até fornecer vantagens significativas para a pesquisa terrestre em termos de células e tecidos de transporte em um país ou planeta.”
A equipe de Xu também comparou um novo meio de cultura de células que não requer dióxido de carbono com o meio padrão atual, que exige, e não encontrou nenhuma diferença entre os dois. O dióxido de carbono adiciona peso e massa – e custo – a um lançamento espacial. A equipe de pesquisa testou várias modificações nos meios de cultura para melhorar os procedimentos de criopreservação também.
As células do coração criopreservadas voaram para a estação espacial em março de 2020. Os astronautas as descongelaram e cultivaram com sucesso, gerando células cardíacas que batem. Eles foram devolvidos à Terra após 22 dias de voos espaciais.
“Não há razão para pensar que você não poderia fazer isso com outros tipos de células”, diz Giulianotti. “Isso torna as coisas muito mais fáceis para os investigadores. Eles podem trabalhar em sua própria programação para enviar células para a estação sem ter que iniciar o experimento assim que a cápsula chegar lá, quando há uma corrida louca para fazer tudo. células vivas na viagem reduzem a pegada do experimento e o custo dos materiais. ”
Xu diz que a equipe relatou resultados agora porque eles pensaram que seria útil para outras pesquisas no espaço e com este tipo de célula.
“Pensamos que a criopreservação poderia beneficiar tantas aplicações diferentes e podemos imaginar muitas situações em que um meio independente de dióxido de carbono seria bastante útil”, diz Xu.
Giulianotti considera os resultados um passo significativo para a pesquisa espacial de última geração. “No Laboratório Nacional, podemos imaginar bancos de linhas de células que você pode simplesmente puxar para iniciar um experimento. Tem muito potencial futuro.”
Publicado em 30/05/2021 09h59
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