Бельгийские компании запускают проект AstroCardia по изучению старения сердца в космосе

Пять бельгийских компаний и исследовательских центров - Space Applications Services, SCK CEN, QbD Group, BIO INX и Antleron - объединили свои усилия в рамках проекта AstroCardia, задачей которого является улучшение здоровья сердца. Свои главные исследования участники проекта планируют проводить в космосе, где будут изучать процесс старения сердца и создавать подходящую модель для его исследования.

Для проведения исследований они разработали искусственное миниатюрное сердце и связанную с ним систему кровообращения, которые будут созданы с помощью 3D-биопечати. Это так называемое "сердце-на-чипе" будет отправлено на Международную космическую станцию (МКС) в 2025 году, отмечается в пресс-релизе проекта.

"С возрастом наше сердце меняется. Оно постепенно становится больше и жестче, артерии кальцинируются, а насосная мощность ухудшается. В космосе такие факторы, как стресс, микрогравитация и радиация, вызывают эти процессы старения в 20 раз быстрее. Таким образом, в космосе мы ускоряем время. И это дает нам уникальную возможность получить результаты исследований, которые мы просто не можем получить здесь, на Земле. Платформа, которую мы разработаем, позволит исследовать механизмы старения сердца. Эти исследования будут полностью автоматизированы, и ими можно будет управлять дистанционно", - говорит Хильде Стенуит, научный сотрудник компании Space Applications Services.

"Сердце-на-чипе" представляет собой микросхему площадью несколько квадратных миллиметров, на которой напечатаны клетки сердечной мышцы. "Чернила" для его печати состоят из биоматериалов и стволовых клеток, которые могут превратиться в любую клетку организма. Далее клетки начинают делиться и организуются в развивающуюся модель человеческого сердца - так называемый кардиоорганоид. Искусственная система кровообращения снабжает это сердце раздражителями, кислородом и питательными веществами до тех пор, пока оно не созреет и не начнет биться. После этого ученые смогут проводить на нем испытания, основное из которых будет проведено в 2025 году на борту Международной космической станции.

Предполагается, что тогда в космос будут запущены устройства "сердце-на-чипе", которые будут находиться в живом состоянии не менее шести недель. В течение этого времени за ними будет вестись наблюдение в режиме реального времени, а после возвращения устройств на Землю ученые из компании QbD и бельгийского центра ядерных исследований SCK CEN проведут их детальный анализ. С помощью этого космического эксперимента партнеры надеются выяснить, может ли воздействие космической среды на разработанную сердечно-сосудистую систему служить научной моделью старения сердца.

"Миниатюрное сердце размером с семечко чиа [около 1 мм] точно повторяет человеческий аналог. Инновационная методика позволит лучше изучить сердечно-сосудистые заболевания и испытать некоторые потенциальные лекарства. Самое большое преимущество заключается в том, что мы можем персонализировать их, используя стволовые клетки самого пациента. Таким образом, мы можем вырастить миниатюрную версию сердца пациента. Это стало бы большим шагом вперед в области персонализированной медицины. Мы работаем над этим вместе!" - говорит доктор Кевин Табери, эксперт по радиобиологии SCK CEN. В этом проекте центр ядерных исследований не находится на стадии эксперимента. Он давно изучает влияние радиации на старение сердца и делает это в контексте как радиотерапии, так и космических исследований.

Компания BIO INX, еще один участник концсорциума, отвечает за 3D-биопечать миниатюрной модели сердца, живые стволовые клетки, которые должны превратиться в мини-орган и "биочернила". "Сравните это с кладкой стены. Стволовые клетки - это кирпичи, а биочернила - раствор. Биочернила - это своего рода гель, который делает клетки пригодными для печати и в котором они могут выживать во время и после печати", - отметил Джаспер Ван Хоорик, генеральный директор BIO INX.

Разработкой системы искусственного кровообращения участники проекта AstroCardia будут заниматься вместе с научно-исследовательской компанией Antleron. В пресс-релизе отмечается, что она станет технологическим чудом после того, как будет разработана. "Этот проект позволяет получить ценные сведения о физиологии органоидов сердца. Поэтому очень важно, чтобы чип, на котором мы будем печатать миниатюрное сердце, мог работать в экстремальных условиях космоса. Для нас большая честь внести в это свой вклад", - отметил Ян Шрутен, генеральный директор компании Antleron. "С помощью этого проекта мы смотрим за горизонт. Уже сегодня нас волнуют проблемы, с которыми общество столкнется завтра. Здоровое сердце важно не только для тех, кто сегодня страдает от сердечно-сосудистых заболеваний, но и для здоровых астронавтов, осваивающих космос", - сказал Мартин Реньерс, ИТ-директор компании QbD.