Le projet AstroCardia envoie un cœur miniature imprimé en 3D dans l'espace pour la recherche sur le vieillissement

Aug 05, 2023

"Cette recherche sera entièrement automatisée et pourra être effectuée à distance."

par Oliver Johnson

31 août 2023

10h55

AstroCardia

Cinq entreprises et centres de recherche belges unissent leurs forces dans leAstroCardiaprojet, qui impliquera l'envoi dans l'espace d'un cœur et d'un système circulatoire bio-imprimés en 3D pour étudier la santé cardiaque et le vieillissement.Services d'applications spatiales,SCK CEN : Le Centre Belge de Recherche Nucléaire,Groupe QbD,BIO-INXetAntléron, développent le cœur artificiel qui sera envoyé vers la Station spatiale internationale (ISS) en 2025.

Le risque de maladie cardiovasculaire augmente avec l’âge et, selon le projet AstroCardia, les chercheurs ignorent encore en partie pourquoi. Le projet affirme que la science manque de modèles fidèles pour révéler les processus biologiques sous-jacents. Selon AstroCardia, l’espace constitue un meilleur environnement pour les scientifiques souhaitant étudier le vieillissement cardiaque.

« Notre cœur change avec l’âge. Petit à petit, il grossit et se raidit, les artères se calcifient et la puissance de pompage se détériore. Dans l’espace, des facteurs tels que la microgravité et les radiations entraînent des processus de vieillissement 20 fois plus rapides. Ainsi, dans l’espace, nous accélérons le temps. Et cela nous donne l’occasion unique d’obtenir des résultats de recherche que nous ne pouvons tout simplement pas obtenir ici sur Terre. La plateforme que nous développerons permettra de rechercher les mécanismes à l’origine du vieillissement cardiaque. Cette recherche sera entièrement automatisée et pourra être effectuée à distance », a déclaré Hilde Stenuit, chercheuse chez Space Applications Services.

Examiner en profondeur un cœur humain vivant et tous les processus qui y sont associés est « pratiquement impossible », selon les personnes impliquées dans le projet. C'est la raison pour laquelle les chercheurs souhaitent bio-imprimer un « cœur sur puce » miniature et construire un système circulatoire artificiel autour de celui-ci.

Le cœur sur puce est une puce de quelques millimètres carrés sur laquelle sont imprimées des cellules du muscle cardiaque. L'« encre » est constituée de biomatériaux et de cellules souches qui peuvent se développer en n'importe quelle cellule possible du corps selon le projet. Les cellules commencent à se diviser et à s’organiser en un modèle de cœur humain en développement, appelé organoïde cardiaque.

AstroCardia

Centre de contrôle de mission AstroCardia

Un système circulatoire artificiel nourrit le cœur avec des stimuli, de l'oxygène et des nutriments jusqu'à ce qu'il mûrisse et commence à battre, après quoi les scientifiques peuvent commencer à effectuer des tests sur celui-ci. Le test principal aura lieu en 2025, à bord de la Station spatiale internationale.

Le test avec l’ISS permettra de lancer des cœurs sur puce dans l’espace et de les maintenir en vie pendant au moins six semaines. Pendant cette période, ils seront surveillés en temps réel et, une fois les appareils restitués sur Terre, les chercheurs du QbD et du centre de recherche nucléaire SCK CEN les analyseront en détail.

Avec l'expérience spatiale, les partenaires du projet espèrent étudier si l'exposition du système cardiovasculaire développé à l'environnement spatial peut fonctionner comme un modèle scientifique du vieillissement cardiaque.

« Le cœur miniature, qui a à peine la taille d'une graine de chia, imite fidèlement son homologue humain. Cette technique innovante permettrait de mieux étudier les maladies cardiovasculaires et de tester certains médicaments potentiels. Le plus grand avantage est que nous pouvons les personnaliser en utilisant des cellules souches provenant du patient lui-même. Ainsi, nous pouvons développer une version miniature du cœur du patient. Cela représenterait un grand pas en avant dans la médecine personnalisée. Nous y travaillons ensemble ! a déclaré le Dr Kevin Tabury, expert en radiobiologie au SCK CEN.

Selon le projet, le centre de recherche nucléaire n'en est pas au stade expérimental avec AstroCardia et étudie depuis longtemps les effets des radiations sur le vieillissement cardiaque, et ce dans le contexte de la radiothérapie et de l'exploration spatiale.