Lancement de la mission de réapprovisionnement Space X CRS-20 depuis Cap Canaveral, États-Unis le 6 mars 2020 :La première expérience UZH-Airbus "Les organoïdes dans l'espace" est transporté vers l'ISS. Crédit :NASA
Le processus du projet commun 3D Organoids in Space est né des chercheurs Oliver Ullrich et Cora Thiel de l'Université de Zurich (UZH). Avec Airbus, les deux pionniers de la recherche sur la façon dont la gravité affecte et régule les cellules humaines ont développé le processus pour projeter la maturité. L'équipe Airbus Innovations dirigée par le chef de projet Julian Raatschen a développé le matériel et fournit l'accès à la Station spatiale internationale (ISS). Il n'a fallu que trois ans aux partenaires du projet, de l'idée au premier test de production dans l'espace. Pendant ce temps, ils ont franchi diverses phases de test et surmonté des processus de sélection internes très compétitifs. "Nous avons montré que la voie vers la production de tissus humains dans l'espace est réalisable, non seulement en théorie, mais en pratique, " dit Oliver Ullrich.
Améliorer le développement de médicaments et réduire les tests sur les animaux
Olivier Ullrich, professeur d'anatomie à l'UZH, La biologiste Cora Thiel et Airbus utilisent la microgravité dans l'espace pour faire croître des tissus semblables à des organes en trois dimensions, appelés organoïdes, à partir de cellules souches humaines adultes. "Sur Terre, les organoïdes tridimensionnels sont impossibles à produire sans structures de support et de matrice en raison de la gravité terrestre, " explique Thiel. De tels organoïdes 3D suscitent un grand intérêt de la part de l'industrie pharmaceutique :ils permettraient de réaliser des études toxicologiques directement sur les tissus humains sans passer par des modèles animaux. Les organoïdes issus de cellules souches de patients pourraient également être utilisés comme briques de construction pour les tissus remplacement pour traiter les organes endommagés.Le nombre d'organes donnés aujourd'hui est bien inférieur à la demande mondiale de milliers d'organes de donneurs.
Organoïdes 3D différenciés cultivés dans l'espace
La mission ISS de mars 2020 - au cours de laquelle 250 tubes à essai ont passé un mois sur l'ISS - a été un grand succès. Au cours de leur séjour d'un mois dans des conditions de microgravité à 400 kilomètres au-dessus du sol, les cellules souches adultes se sont développées en structures différenciées ressemblant à des organes telles que le foie, os et cartilages. En revanche, les échantillons témoins cultivés sur Terre dans des conditions de gravité normale n'ont montré aucune ou seulement une différenciation cellulaire minimale.
Des cellules souches humaines adultes préalablement préparées en laboratoire sont mises en œuvre dans le bioréacteur CubeLab. Crédit :Julian Raatschen, Airbus Défense et Espace
Robustesse et viabilité
Dans la mission actuelle, des cellules souches tissulaires de deux femmes et de deux hommes d'âges différents seront envoyées en orbite. Ce faisant, les chercheurs testent la robustesse de leur méthode lorsqu'ils utilisent des cellules de variabilité biologique différente. Ils s'attendent à ce que la production en microgravité soit plus facile et plus fiable que l'utilisation de matériaux auxiliaires sur Terre. Actuellement, l'accent est mis sur les problèmes de production et le contrôle de la qualité. "En vue d'une commercialisation future, il faut maintenant savoir combien de temps et dans quelle qualité on peut garder les organoïdes en culture après leur retour sur Terre, " dit Oliver Ullrich.
« En cas de succès, la technologie peut être développée et amenée à maturité opérationnelle. Airbus et l'UZH Space Hub peuvent ainsi contribuer davantage à l'amélioration de la qualité de vie sur Terre grâce à des solutions spatiales, ", explique Raatschen, chef de projet d'Airbus. L'échantillon de matériau reviendra sur Terre début octobre. Les premiers résultats sont attendus à partir de novembre.
Le bioréacteur fermé CubeLab contenant des cellules souches adultes est prêt pour son voyage vers l'ISS. Crédit :Julian Raatschen, Airbus Défense et Espace
Lancement prévu de la mission
Space X CRS-23 avec Cargo Dragon de Space X, Système de lancement Falcon-9. Lancement le 28 août 2021 à 3:37 EST depuis Launch Pad LC-39A, Centre spatial Kennedy, Floride, NOUS..
Projet d'organoïdes 3D dans l'espace
Le projet commun a démarré en 2018, lorsque les équipes de l'UZH Space Hub et d'Airbus Defence and Space GmbH ont soumis leur proposition dans le cadre d'un concours d'innovation et d'idées interne à Airbus pour obtenir un financement de base et lancer les premières recherches. Le projet a prévalu avec succès contre environ 500 autres idées.
