Università di Zurigo e Airbus coltivano tessuti umani in miniatura sulla Stazione Spaziale Internazionale ISS

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Kennedy Space Center, Florida/ 26 agosto 2021 – Con il prossimo volo di rifornimento alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), lo Space Hub dell’Università di Zurigo (UZH) e Airbus Defence and Space stanno portando nello spazio un esperimento destinato per far avanzare ulteriormente la produzione industriale di tessuto umano in condizioni di gravità zero. Con questo passo, lo spazio potrebbe diventare un laboratorio per la produzione di tessuti umani in miniatura per uso terrestre nella ricerca e nella medicina. I primi test preparatori sulla ISS 18 mesi fa hanno avuto successo.

Il processo per il progetto congiunto “Organoids 3D nello spazio” viene dagli scienziati zurighesi Oliver Ullrich e Cora Thiel, pionieri nella ricerca su come la gravità influenza le cellule umane. Insieme ad Airbus, hanno sviluppato il processo per la maturità del progetto. Il team di Airbus Innovations guidato dal project manager Julian Raatschen sta sviluppando l’hardware e fornendo l’accesso all’ISS. Dall’idea al primo test di produzione nello spazio, i partner del progetto hanno impiegato solo tre anni per completare varie fasi di test e procedure di selezione interna altamente competitive. “Siamo i primi a dimostrare che il percorso verso la produzione nello spazio è fattibile, non in teoria, ma in pratica”, afferma Oliver Ullrich.

Migliorare lo sviluppo dei farmaci e ridurre i test sugli animali
Oliver Ullrich, professore di anatomia all’UZH, la biologa Cora Thiel e Airbus stanno usando la microgravità nello spazio per far crescere tessuti tridimensionali simili a organi – i cosiddetti organoidi – da cellule staminali umane adulte. “Sulla Terra, gli organoidi tridimensionali non possono essere prodotti senza sostenere gli scheletri a causa della gravità”, spiega Thiel. Tali organoidi 3D sono di grande interesse per le aziende farmaceutiche: gli studi tossicologici potrebbero così essere condotti direttamente sul tessuto umano senza la necessità di modelli animali. Gli organoidi cresciuti dalle cellule staminali dei pazienti potrebbero anche essere utilizzati in futuro come elementi costitutivi per la terapia sostitutiva dei tessuti per gli organi danneggiati. Questo perché il numero di organi donati è lungi dall’essere sufficiente per soddisfare la domanda mondiale di migliaia di organi donati.

Organoidi 3D cresciuti nello spazio
La ricerca condotta nel marzo 2020, quando 250 provette contenenti cellule staminali umane hanno trascorso un mese sulla ISS, ha avuto molto successo: strutture differenziate simili a organi di fegato, ossa e cartilagine si erano sviluppate come previsto dalle cellule staminali dei tessuti in microgravità ad un’altitudine di 400 chilometri. Al contrario, le colture create sulla Terra, che sono state coltivate come controlli in normali condizioni di gravità, hanno mostrato una differenziazione cellulare nulla o solo minima.

Robustezza e vitalità
Nell’attuale missione, le cellule staminali tissutali di due donne e due uomini di età diverse vengono inviate nello spazio. In tal modo, i ricercatori stanno testando quanto sia robusto il metodo quando si utilizzano cellule di diversa variabilità biologica. Si aspettano che la produzione sia più facile e più affidabile in condizioni di microgravità rispetto all’utilizzo di strutture di supporto per crescere sulla Terra. “Attualmente, l’attenzione si concentra sui problemi di ingegneria della produzione e sul controllo della qualità”. Per quanto riguarda la commercializzazione prevista, ora dobbiamo scoprire per quanto tempo e con quale qualità possiamo mantenere in coltura gli organoidi cresciuti nello spazio dopo il loro ritorno sulla Terra”, afferma Ullrich.

“In caso di successo, la tecnologia può essere ulteriormente sviluppata e portata alla maturità operativa. Airbus e l’UZH Space Hub possono quindi dare un ulteriore contributo al miglioramento della qualità della vita sulla Terra attraverso soluzioni spaziali”, afferma Raatschen, project manager di Airbus.

Il materiale campione tornerà sulla Terra all’inizio di ottobre. I primi risultati sono attesi da novembre.

……
Informazioni sul progetto “Organoids 3D nello spazio”
Il progetto congiunto è iniziato nel 2018. I team dell’UZH Space Hub e di Airbus Defence and Space hanno presentato la loro proposta a un concorso interno di innovazione e idee di Airbus per ottenere finanziamenti di base e avviare il lavoro di ricerca iniziale. Lì, il progetto ha prevalso con successo insieme ad altre 500 idee.

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