El proyecto AstroCardia envía un corazón en miniatura impreso en 3D al espacio para la investigación del envejecimiento

Aug 05, 2023

"Esta investigación estará completamente automatizada y podrá operarse de forma remota".

por Oliver Johnson

31 agosto 2023

10:55

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Cinco empresas y centros de investigación belgas unen sus fuerzas paraastrocardiaproyecto, que implicará el envío al espacio de un corazón y un sistema circulatorio bioimpresos en 3D para estudiar la salud del corazón y el envejecimiento.Servicios de aplicaciones espaciales,SCK CEN: El Centro Belga de Investigaciones Nucleares,Grupo QbD,BIO INXyAntlerón, están desarrollando el corazón artificial que será enviado a la Estación Espacial Internacional (ISS) en 2025.

El riesgo de enfermedad cardiovascular aumenta a medida que las personas envejecen y, según el proyecto AstroCardia, los investigadores todavía no saben en parte por qué esto es así. El proyecto dice que la ciencia carece de modelos fiables para revelar los procesos biológicos subyacentes. Según AstroCardia, el espacio es un entorno mejor para que los científicos investiguen el envejecimiento del corazón.

“Nuestro corazón cambia a medida que envejecemos. Poco a poco se hace más grande y rígido, las arterias se calcifican y la potencia de bombeo se deteriora. En el espacio, factores como la microgravedad y la radiación hacen que esos procesos de envejecimiento ocurran 20 veces más rápido. Entonces, en el espacio, estamos acelerando el tiempo. Y eso nos brinda la oportunidad única de obtener resultados de investigación que simplemente no podemos obtener aquí en la Tierra. La plataforma que desarrollaremos permitirá investigar los mecanismos que impulsan el envejecimiento cardíaco. Esta investigación será totalmente automatizada y podrá realizarse de forma remota”, afirmó Hilde Stenuit, investigadora de Space Applications Services.

Examinar en profundidad un corazón humano vivo y todos los procesos asociados a él es "prácticamente imposible", según los implicados en el proyecto. Este fue el razonamiento por el que los investigadores intentaron bioimprimir un "corazón en un chip" en miniatura y construir un sistema circulatorio artificial a su alrededor.

El corazón en un chip es un chip de unos pocos milímetros cuadrados en el que se imprimen células del músculo cardíaco. La "tinta" se compone de biomateriales y células madre que, según el proyecto, pueden convertirse en cualquier célula posible del cuerpo. Las células comienzan a dividirse y organizarse en un modelo de corazón humano en desarrollo, conocido como organoide cardíaco.

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Centro de control de misión AstroCardia

Un sistema circulatorio artificial alimenta al corazón con estímulos, oxígeno y nutrientes hasta que madura y comienza a latir, después de lo cual los científicos pueden comenzar a realizarle pruebas. La prueba principal se realizará en 2025 a bordo de la Estación Espacial Internacional.

En la prueba con la ISS se lanzarán al espacio dispositivos con un corazón en un chip y se mantendrán vivos durante al menos seis semanas. Durante este periodo serán monitorizados en tiempo real, y una vez que los dispositivos sean devueltos a la Tierra, investigadores de QbD y del centro de investigación nuclear SCK CEN los analizarán en detalle.

Con el experimento espacial, los socios del proyecto esperan investigar si la exposición del sistema cardiovascular desarrollado al entorno espacial puede funcionar como modelo científico del envejecimiento del corazón.

“El corazón en miniatura, que apenas tiene el tamaño de una semilla de chía, imita fielmente a su homólogo humano. Esta técnica innovadora permitiría investigar mejor las enfermedades cardiovasculares y probar algunos medicamentos potenciales. La mayor ventaja es que podemos personalizarlos utilizando células madre del propio paciente. Como tal, podemos desarrollar una versión en miniatura del corazón del paciente. Esto representaría un gran avance en la medicina personalizada. ¡Estamos trabajando juntos para lograrlo!” dijo el Dr. Kevin Tabury, experto en radiobiología de SCK CEN.

Según el proyecto, el centro de investigación nuclear no se encuentra en la fase experimental con AstroCardia y lleva mucho tiempo estudiando los efectos de la radiación sobre el envejecimiento cardíaco, tanto en el contexto de la radioterapia como de la exploración espacial.

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Para bioimprimir en 3D un modelo de corazón en miniatura en un chip, es absolutamente necesario contar con material especializado, afirma el equipo de AstroCardia. Se trata de una bioimpresora 3D con precisión micrométrica, células madre vivas y "biotinta". El consorcio de empresas que participan en el proyecto confía en la startup belga BIO INX para desarrollar células madre en algo imprimible.

Jasper van Hoorick, director ejecutivo de BIO INX, dijo: “Compárelo con albañilería de una pared. Las células madre son los ladrillos, la biotinta, el mortero. La biotinta es una especie de gel que hace que las células sean imprimibles y en el que pueden sobrevivir durante y después de la impresión”.

“Este proyecto proporciona información valiosa sobre la fisiología de los organoides cardíacos. Por eso, es muy importante que el chip en el que imprimiremos ese corazón en miniatura pueda soportar las condiciones extremas del espacio. Nos sentimos honrados de poder contribuir a ello con nuestro conocimiento”, afirmó Jan Schrooten, director ejecutivo de Antleron.

Martijn Reniers, CIO de ObD añadió: “Con este proyecto, miramos más allá del horizonte. Ya nos preocupan hoy los problemas que afrontará la sociedad mañana. Un corazón sano es importante no sólo para quienes actualmente padecen enfermedades cardiovasculares, sino también para los astronautas sanos que exploran el espacio”.

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por Oliver Johnson

31 agosto 2023

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