Лаборатория доктора Аруна Шармы изучает и создает ткани сердца в условиях низкой гравитации космоса, чтобы узнать о новых способах защиты и восстановления поврежденного органа. На 46‑й конференции Международного общества трансплантации сердца и легких в Торонто ученый рассказал, что космос одновременно ускоряет старение и деградацию тканей и дает идеальные условия для выращивания сложных трехмерных тканей сердца из стволовых клеток конкретного пациента.
В микрогравитации дезадаптация сердечно‑сосудистой системы идет быстрее, чем на Земле: сердце и мышцы ослабевают за недели, а не за годы. Это позволяет оперативно изучать изменения, похожие на болезни, — например, ослабление сократительной способности и метаболические сдвиги.
Среди проектов Шармы — эксперименты на МКС по изучению механизмов сердечной недостаточности и создание миниатюрных органов сердца из стволовых клеток. Понимание процессов отказа и восстановления сердечной мышцы поможет лучше готовить пациентов к трансплантации.
Низкая гравитация подходит для создания органоидов сердца — миниатюрных 3D‑органов, имитирующих его работу. С их помощью ищут новые мишени для лекарств против сердечной недостаточности и улучшают послетрансплантационный уход. Микрогравитация также улучшает трехмерную структуру и сети сосудов в искусственных тканях — это пригодится для биопечати прочных сердечных трансплантатов.
Пластыри из сердечной мышцы на основе индуцированных плюрипотентных стволовых клеток стабилизируют поврежденное сердце и сокращают число пациентов, которым нужна полная замена органа. В космосе можно создавать более толстые и прочные трансплантаты — они меньше разрушаются при доставке на Землю.
В перспективе космические исследования помогут точнее организовать структуру клеток и внеклеточного матрикса, что приведет к созданию долговечных клапанов и опорных структур, снизит число повторных операций и может отсрочить необходимость полной трансплантации. В итоге возможно выращивание крупных участков миокарда для заживления инфарктов или замены поврежденных фрагментов сердца.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что российская орбитальная станция получит «конфетку для биотехнологов».
