Des tissus d'organes humains ont pu être recréés artificiellement. © jijomathai, Adobe Stock
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Expériences sans gravité : pourquoi créer des tissus humains artificiels dans l’espace ?

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Nouvelle chronique ! « Expériences sans gravité » vous invite chaque semaine dans les laboratoires de l'espace (ou destiné à la Station spatiale). Dans le cadre du Vascular Tissue Challenge de la Nasa,  des scientifiques ont réussi à cultiver des tissus hépatiques artificiels capables de fonctionner pendant 30 jours en laboratoire.

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Deux équipes de scientifiques du Wfirm (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine) en Caroline du Nord ont remporté la première et la deuxième place du Vascular Tissue Challenge de la Nasa. Ce concours vise à donner un coup de pouce aux innovations en génie tissulaire, qui bénéficieront aux gens sur Terre aujourd'hui, et aux explorateurs de l'espace à l'avenir.

La première équipe, Winston, recevra 300.000 dollars et aura l'occasion d'amener ses recherches à bord du Laboratoire national américain sur la Station spatiale internationale (ISS). La deuxième équipe, Wfirm, repartira avec 100.000 dollars. 

Winston et Wfirm ont réussi, en utilisant des approches différentes, à cultiver en laboratoire des tissus du foie assez résistants pour survivre et fonctionner de manière similaire à ceux dans le corps humain.

Les scientifiques ont utilisé des technologies d’impression 3D pour créer des structures en gel, avec un réseau de canaux qui mime le rôle des vaisseaux sanguins et permet de garder les tissus en « vie ». Les modèles des deux équipes ainsi que les matériaux utilisés étaient différents. 

L’équipe Winston, première lauréate du Vascular Tissue Challenge de la Nasa, a utilisé une cuve pour retenir le tissu imprimé et tester un procédé appelé perfusion. © Wake Forest Institute for Regenerative Medicine

L’intérêt de créer des organes dans l’espace

Le Laboratoire national américain de l'ISS travaillera avec l'équipe Winston pour adapter l'expérience pour l'espace. En fait, la gravité peut être handicapante quand on essaie de recréer des organes, surtout des structures tridimensionnelles complexes. Sur Terre, pour donner la bonne forme au tissu, les scientifiques sont obligés d'utiliser des squelettes synthétiques qui peuvent provoquer des réactions immunitaires. À l'inverse, en apesanteur, les cellules s'organisent elles-même pour former la structure tridimensionnelle correcte, et cela permettra aux chercheurs d'apprendre de nouvelles façons de recréer des tissus humains. Même si dans l'utérus lors du développement, la gravité est présente, son absence dans l'espace apporte un avantage.

Quelles implications pour le futur de l'humanité ?

À court terme, le projet pourrait accélérer les tests pharmaceutiques et la modélisation des maladies. De meilleurs traitements pour les maladies neurodégénératives qui touchent des millions de personnes proviendront-ils de la recherche dans l'espace ? Bien que d'autres avancées soient nécessaires pour en faire une réalité, les organes artificiels changeraient des vies, réduiraient les listes d'attente pour les greffes et aideraient à mettre fin à la pénurie d’organes. « Il sera exceptionnel d'entendre parler un jour de la première greffe d'organe artificiel et de penser que ce nouveau défi de la Nasa pourrait avoir joué un petit rôle dans sa réalisation » a déclaré Jim Reuter, administrateur associé de la Nasa pour la technologie spatiale.

Produire des organes dans l'espace permettra aussi de comprendre les mécanismes responsables des altérations de la santé des astronautes dans l'espace et minimiser leurs effets, notamment l'exposition aux rayonnements ou la microgravité. Cette dernière pourra faciliter la création de tissus artificiels encore plus grands et plus complexes ressemblant davantage à ceux du corps humain.

La recherche aura des implications pour la colonisation de l'espace, et permettra de savoir si les humains pourraient potentiellement se reproduire dans l'espace.

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