Los modelos de enfermedades humanas son beneficiosos para la investigación médica, pero tienen limitaciones para predecir la forma en que una droga se comportará dentro del cuerpo humano usando datos de modelos no humanos debido a diferencias inherentes entre especies. Muchos medicamentos producen resultados inesperados en la etapa de ensayo clínico con sujetos humanos, a pesar del éxito en modelos animales e incluso modelos de cultivo de células 2-D que utilizan células humanas. El enfoque de "órganos en chips" para la investigación de la fisiología humana a bordo de la Estación Espacial Internacional puede conducir a resultados más confiables y predecibles para el desarrollo de fármacos y reducir la necesidad de pruebas con animales.

Cinco proyectos de investigación recientemente anunciados financiados por el Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Traslacionales (NCATS), parte de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), y patrocinado por el Centro para el Avance de la Ciencia en el Espacio (CASIS), pronto llevará la investigación de "Órganos en chips" al laboratorio orbital.

La realización de investigaciones biomédicas dentro del entorno único de microgravedad de la estación espacial permite a los investigadores estudiar las células a medida que crecen en 3-D. en lugar de en el entorno de laboratorio 2-D de la Tierra, donde la gravedad obliga a las células en cultivo a aplanarse contra las paredes de plástico. Además de las ventajas de hacer crecer células en tejidos 3-D, También se observarán cultivos celulares para detectar cambios en la expresión génica, comunicación celular, y patrones de diferenciación que pueden conducir a cambios en órganos y otros sistemas corporales.

Los proyectos de investigación incluyen:

• Defensa del huésped pulmonar en microgravedad (George Worthen, Hospital de Niños de Filadelfia)
• Órganos en chips como plataforma para estudiar los efectos de la microgravedad en la fisiología humana:chip de barrera hematoencefálica en la salud y la enfermedad (Christopher Hinojosa, Emular, C ª.)
• Sistema microfisiológico cartílago-hueso-sinovial:biología de la enfermedad musculoesquelética en el espacio (Alan Grondzinsky, MIT)
• La microgravedad como modelo para la senescencia inmunológica y su impacto en las células madre tisulares y la regeneración (Sonja Schrepfer, UCSF)
• Efectos de la microgravedad en la estructura y función del sistema microfisiológico del túbulo proximal y distal (Jonathan Himmelfarb, U de Washington)

Asociaciones como la de CASIS y NCATS en los NIH brindan a los científicos e ingenieros la oportunidad única de llevar su ciencia al espacio. fomentando la investigación sobre el terreno y acercando el espacio a casa más que nunca.

"La Estación Espacial Internacional es una plataforma única para la innovación en investigación capaz de beneficiar la vida en la Tierra, pero también tiene la capacidad de fomentar asociaciones valiosas que permiten la experimentación para una variedad de investigadores, "dijo Patrick O'Neill, Responsable de marketing y comunicaciones de CASIS.

"Esta asociación con NCATS es parte de una colaboración de varios años que proporcionará a los investigadores los recursos necesarios para mejorar esta nueva disciplina de investigación floreciente a unas 250 millas sobre la Tierra".