Los viajes espaciales pueden causar mucho estrés en el cuerpo humano a medida que el cambio de gravedad, la radiación y otros factores crean un ambiente hostil. Si bien se sabe mucho sobre cómo reaccionan las diferentes partes del cuerpo en el espacio, cómo los pulmones se ven afectados por los vuelos espaciales ha recibido poca atención hasta ahora, dicen los investigadores de la Rama Médica de la Universidad de Texas en Galveston y el Instituto de Investigación Metodista de Houston.
Eso va a cambiar aunque, una vez que su proyecto de investigación, que tiene como objetivo hacer crecer los pulmones en el espacio, llega a la Estación Espacial Internacional. Los investigadores de UTMB y HMRI dicen que lo que aprenden del estudio podría tener implicaciones reales para los astronautas, así como los que todavía están en la Tierra, y podría conducir a terapias futuras.
"Sabemos mucho sobre lo que les sucede a los huesos en el espacio, músculo, el corazón y el sistema inmunológico, pero nadie sabe mucho de lo que le pasa a los pulmones, "dijo Joan Nichols, profesor de Medicina Interna y Microbiología e Inmunología, y director asociado de investigación y operaciones del Laboratorio Nacional de Galveston en UTMB. "Sabemos que hay algunos problemas con los pulmones en los vuelos espaciales, pero eso no se ha examinado de cerca. Esperamos descubrir cómo reaccionan las células pulmonares al cambio de gravedad y al entorno espacial extremo, y luego eso puede ayudarnos a proteger a los astronautas en el espacio, así como los pulmones de la gente corriente aquí en la Tierra ".
Esta investigación representa el tercero de cuatro proyectos de colaboración actualmente activos en el Centro de Nanomedicina Espacial del HMRI. El centro dirigida por Alessandro Grattoni, presidente y profesor asociado del Departamento de Nanomedicina del HMRI, se centra en la investigación de estrategias basadas en la nanotecnología para la medicina en la Tierra y en el espacio. La investigación cuenta con el apoyo del Centro para el Avance de la Ciencia en el Espacio, NASA y HMRI.
Los científicos de UTMB y HMRI prepararon bolsas de biorreactores que incluyen células madre y progenitoras de pulmón y piezas de andamiaje pulmonar. El andamio es el marco de colágeno y elastina sobre el que crecen las células pulmonares. Space X lanzó con éxito la carga útil que contiene estas bolsas el 14 de agosto en su duodécima misión de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS-12) desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida y se espera que llegue a la Estación Espacial Internacional el 16 de agosto. se espera que las células crezcan en el andamio en un biorreactor adaptado.
Una vez que las células pulmonares hayan regresado a la Tierra, los investigadores buscarán el desarrollo de fibrosis, la estructura de los tejidos y la respuesta de las células inmunes, entre otros cambios y daños que podrían ocurrir en las células pulmonares. Se ha descubierto que las lesiones pulmonares se aceleran en el espacio, y es a través del estudio detenido de esas células que se espera poder desarrollar la terapéutica.
Nichols y el Dr. Joaquin Cortiella, profesor y director del Laboratorio de Ingeniería de Tejidos y Regeneración de Órganos de la UTMB, han cultivado pulmones con éxito en su laboratorio de Galveston, pero ahora verán si los astronautas pueden hacer lo mismo en gravedad cero. Jason Sakamoto, profesor afiliado y ex copresidente del Departamento de Nanomedicina del HMRI, ha aplicado su novedoso proceso de descelularización de órganos y sistemas de administración basados en nanotecnología para respaldar este esfuerzo general de regeneración pulmonar.
"Tenemos experiencia trabajando con el Centro para el Avance de la Ciencia en el Espacio para estudiar nuestras nanotecnologías en acción en la Estación Espacial Internacional, "Dijo Grattoni." Sin embargo, estamos muy emocionados de ser parte de este estudio clínico, ya que puede desempeñar un papel fundamental en la forma en que abordamos los viajes espaciales futuros en términos de preservación de la salud de los astronautas. Lo que aprendamos durante este experimento fundamental podría conducir a avances médicos similares a la ciencia ficción, donde la regeneración de órganos se convierte en una realidad tanto en el espacio profundo como aquí en la Tierra ".
Los investigadores de HMRI tomarán los resultados de UTMB y trabajarán en el desarrollo de terapias que podrían ayudar a los astronautas, así como a la gente de la Tierra.
"Esta exploración proporcionará información fundamental para el desarrollo colaborativo de terapias basadas en células para enfermedades autoinmunes, deficiencias hormonales y otros problemas, "Dijo Grattoni.
