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Depuis 2000, la Station spatiale internationale (ISS) a accueilli 280 astronautes et une multitude d'investigations scientifiques. Au-delà d'expériences pionnières telles que l'impression 3D et les tests microbiens, le Laboratoire national de l'ISS fournit un environnement permanent en microgravité qui est devenu une plate-forme essentielle pour la recherche de pointe sur les cellules souches, fournissant des informations prometteuses sur la prévention et le traitement des maladies.
Dans une analyse de 2024 publiée dans npj Microgravity , les chercheurs de la Mayo Clinic, le Dr Abba Zubair, M.D., Ph.D., et le technologue Fay Abdul Ghani ont démontré que la microgravité peut démasquer les mécanismes des cellules souches qui sont invisibles dans des conditions de gravité terrestre. Le Dr Zubair a déjà lancé trois études sur les cellules souches vers l'ISS, révélant que les cellules cultivées dans l'espace présentent des capacités de régénération améliorées par rapport à leurs homologues terrestres.
L’accent a été mis sur les cellules souches adultes (somatiques) qui, contrairement aux cellules souches embryonnaires, ont un potentiel de réplication et de différenciation limité. Leur culture dans l’environnement naturel de microgravité de l’ISS surmonte de nombreux obstacles terrestres (consommation de temps, coûts et contraintes techniques), offrant ainsi un cadre plus physiologiquement pertinent. Les premiers résultats donnent aux cliniciens l'assurance que les cellules souches cultivées dans l'espace pourraient traiter un large éventail de maladies liées à l'âge, notamment le cancer, les troubles neurodégénératifs et les accidents vasculaires cérébraux.
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Les cellules souches sont présentes dans pratiquement tous les tissus, chaque sous-type remplissant des rôles distincts. Les cellules souches mésenchymateuses (CSM), par exemple, sont multipotentes et très recherchées pour les applications cliniques. Les études de la Mayo Clinic ont révélé que les CSM cultivées dans l'ISS réduisaient plus efficacement l'inflammation et modulaient les réponses immunitaires que leurs homologues cultivées sur Terre.
Les cellules progénitrices cardiovasculaires (CPC) sont essentielles au maintien et à la réparation du muscle cardiaque et du système vasculaire. Les CPC cultivées dans l’espace sont prometteuses pour la restauration des tissus après un infarctus du myocarde. Les cellules souches hématopoïétiques (CSH), capables de générer des globules blancs, des globules rouges et des plaquettes, ont également montré un potentiel de différenciation accru en microgravité, ouvrant ainsi la voie au traitement des cancers du sang. Il a été démontré que les cellules souches neurales, vitales pour le développement et la réparation du cerveau, conservent leur viabilité et leur capacité de différenciation, ce qui suggère de futures thérapies pour les maladies du système nerveux central.
Bien qu'elle en soit encore à ses balbutiements et nécessite un financement supplémentaire, le Dr Zubair note :« Une perspective plus large sur les applications des cellules souches est possible à mesure que la recherche continue d'explorer l'utilisation de l'espace pour faire progresser la médecine régénérative » (Mayo Clinic).