• El proyecto persigue entender el envejecimiento en la Tierra y proteger la salud de los astronautas
Este 6 de marzo a las 11:50 p.m. EST (4h50 UTC), la Universidad Johns Hopkins envió a la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) varias muestras de tejido miocárdico en un chip del tamaño de un teléfono celular pequeño para estudiar el efecto de la microgravedad durante un mes.
El proyecto, liderado por el Dr. Deok-Ho Kim, investigador principal del estudio y profesor titular de ingeniería biomédica en la Universidad Johns Hopkins, tiene como objetivo analizar el envejecimiento humano y la salud cardiovascular de la población adulta.
“Los científicos sabemos que la ausencia de gravedad propicia el envejecimiento en el ser humano, así que esperamos que los resultados nos permitan entender este proceso y contrarrestarlo”, indica el Dr. Kim, quien también es profesor titular de medicina en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.
El grupo de investigadores desea, asimismo, desentrañar el motivo por el que los astronautas presentan una actividad cardíaca disminuida y son más propensos a padecer arritmias graves. Con los resultados de esta investigación, se espera proteger la salud cardiovascular de los astronautas que emprenden largas misiones en el espacio, así como obtener información sobre cómo tratar las cardiopatías.
El Dr. Kim y su equipo generaron cardiomiocitos o células del miocardio al introducir citoblastos humanos pluripotentes inducidos en un dispositivo fabricado con técnicas de bioingeniería y a escalas micrométricas, el cual comporta un sistema biomimético que conserva la unidad funcional del corazón vivo. Si bien otros investigadores habían estudiado cultivos de células miocárdicas procedentes de citoblastos inducidos en el entorno espacial, estos se basaban en micromatrices con superficies bidimensionales o planas, que no representaban la microarquitectura tridimensional del órgano cardíaco adulto y, por tanto, no reflejaban la complejidad funcional y estructural que éste tiene en el organismo humano.
El éxito del sistema biomimético del Dr. Kim y su equipo radica en que las células residen en una estructura tridimensional, lo que permite replicar de manera más exacta la comunicación intercelular y las respuestas biológicas. La estructura tridimensional que facilita la interacción de los distintos tipos celulares se consiguió gracias a un novedoso material biodegradable que acelera el crecimiento de las células del miocardio. La información que se derive de esta investigación podría ser útil para entender la fisiología del organismo adulto y, junto con el sistema biomimético, facilitar la elaboración de medicamentos y demás mecanismos terapéuticos.
Valiéndose de un sensor de movimiento magnético, el equipo obtendrá la medición de la actividad miocárdica a bordo de la estación espacial en directo. Al cabo de un mes, las muestras volverán a la Tierra a fin de analizar las diferencias en la expresión génica y en la contracción cardíaca producidas por la microgravedad. Luego, algunas se cultivarán en un medio artificial durante una semana en el entorno terrestre, para que los investigadores estudien la recuperación del tejido. El equipo conservará muestras idénticas en la Universidad de Washington que sirvan de cotejo.
“Nuestra meta es que obtengamos información contundente que nos permita entender el corazón, en su fisiología, arquitectura y microambiente, de manera que mejoremos la salud cardiovascular tanto de los astronautas como de los terrícolas”, concluye el Dr. Kim.