Le 4 mai, un système de puces tissulaires soutenu par le National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS) avec des applications cliniques directes aux conditions de santé ici sur Terre a été lancé sur la fusée SpaceX CRS 17/Falcon 9.

Des centaines de millions de personnes dans le monde souffrent d'arthrose (OA), et il n'existe actuellement aucun médicament modificateur de la maladie qui puisse arrêter ou inverser la progression de l'arthrose, uniquement des analgésiques pour un soulagement symptomatique à court terme. Des millions de personnes en bonne santé, jeunes ou d'âge moyen, développent une arthrose post-traumatique (PTOA) à la suite d'une lésion articulaire traumatique, comme une déchirure du ligament croisé antérieur ou du ménisque, surtout chez les jeunes femmes faisant du sport. Les blessures liées à l'exercice seraient également des sources fréquentes de blessures articulaires pour les membres d'équipage vivant à bord de la Station spatiale internationale (ISS), et les blessures articulaires préexistantes peuvent également affecter les performances des astronautes dans l'espace. Ces conditions sont aggravées et aggravées par l'exposition des membres d'équipage à l'apesanteur et aux radiations sur l'ISS.

Après un traumatisme articulaire, il y a une régulation positive immédiate des protéines inflammatoires appelées cytokines dans le liquide synovial articulaire, protéines qui sont sécrétées principalement par les cellules de la membrane synoviale de l'articulation. Lorsqu'un traumatisme mécanique du cartilage causé par la blessure initiale s'accompagne d'une pénétration de cytokines dans le cartilage, la dégradation du cartilage et de l'os sous-chondral au fil des semaines et des mois progresse souvent jusqu'à s'épanouir, PTOA douloureuse en 10-15 ans.

Pour étudier le PTOA sur Terre et dans l'espace, des chercheurs du MIT dirigés par le professeur Alan Grodzinsky ont développé un système micro-physiologique cartilage-os-synovium dans lequel le cartilage humain primaire, OS, et les tissus synoviaux (obtenus auprès de banques de donneurs) sont co-cultivés pendant plusieurs semaines. Pendant la culture, les chercheurs peuvent surveiller les biomarqueurs intracellulaires et extracellulaires de la maladie en utilisant des analyses métabolomiques et protéomiques expérimentales et computationnelles quantitatives, ainsi que la détection de fragments de molécules de matrice tissulaire spécifiques à la maladie. En outre, ce système de co-culture permet aux chercheurs de tester les effets de médicaments modificateurs de la maladie potentiels pour prévenir la perte de cartilage et d'os sur Terre et dans l'espace.

Les expériences à bord de l'ISS utilisent une plate-forme polyvalente à G variable, fabriqué par Techshot Inc., étudier les effets de la microgravité et des rayonnements ionisants sur une puce de tissu du genou préparée à partir de tissus cartilage-os-synovium fixés sur un matériau biocompatible. La plate-forme permet le transfert et la collecte automatisés de milieux nutritifs pour des conditions de test avec et sans médicaments modificateurs de la maladie, y compris des tests utilisant un système de contrôle à une gravité.

Ces investigations sur Terre et dans l'ISS ont le potentiel de conduire à la découverte de traitements et de schémas thérapeutiques qui, s'il est administré immédiatement après une blessure articulaire, pourrait stopper la progression de l'arthrose avant qu'elle ne devienne irréversible. L'objectif est de traiter la cause première de l'APTO et de prévenir les dommages articulaires permanents, plutôt que de masquer les symptômes avec des analgésiques plus tard dans la vie, comme cela se fait actuellement.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.