CASIS-partnerskabet bringer organer-på-chip-forskning til rumstationen

Modeller af menneskelig sygdom er gavnlige for medicinsk forskning, men har begrænsninger i at forudsige, hvordan et lægemiddel vil opføre sig i den menneskelige krop ved hjælp af data fra ikke-menneskelige modeller på grund af iboende forskelle mellem arter. Mange lægemidler giver uventede resultater i den kliniske afprøvningsfase ved brug af mennesker, på trods af succes i dyremodeller og endda 2-D cellekulturmodeller ved hjælp af humane celler. "Organs-on-Chips"-tilgangen til forskning i menneskelig fysiologi ombord på den internationale rumstation kan føre til mere pålidelige og forudsigelige resultater for udvikling af lægemidler og reducere behovet for dyreforsøg.

Fem nyligt annoncerede forskningsprojekter finansieret af National Center for Advancing Translational Sciences (NCATS), del af National Institutes of Health (NIH), og sponsoreret af Center for Advancement of Science in Space (CASIS), vil snart bringe "Organs-on-Chips" forskning til det kredsende laboratorium.

Udførelse af biomedicinske undersøgelser i rumstationens unikke mikrogravitationsmiljø giver forskere mulighed for at studere celler, mens de vokser i 3-D, snarere end i 2-D laboratoriemiljøet på Jorden, hvor tyngdekraften tvinger celler i kultur til at flade mod plastikvægge. Ud over fordelene ved at dyrke celler til 3-D væv, cellekulturer vil også blive observeret for ændringer i genekspression, celle kommunikation, og differentieringsmønstre, der kan føre til ændringer i organer og andre kropssystemer.

Forskningsprojekterne omfatter:

• Lungeværtsforsvar i mikrogravitation (George Worthen, børnehospitalet i Philadelphia)
• Organer-på-chips som en platform til undersøgelse af virkningerne af mikrotyngdekraft på menneskelig fysiologi:Blood-Brain Barrier-Chip i sundhed og sygdom (Christopher Hinojosa, Efterligne, Inc.)
• Brusk-knogle-synovium mikrofysiologisk system:muskel- og skeletsygdomsbiologi i rummet (Alan Grondzinsky, MIT)
• Mikrotyngdekraft som en model for immunologisk senescense og dens indvirkning på vævsstamceller og regenerering (Sonja Schrepfer, UCSF)
• Virkninger af mikrotyngdekraft på strukturen og funktionen af ​​det proksimale og distale tubuli-mikrofysiologiske system (Jonathan Himmelfarb, U af Washington)

Partnerskaber som det mellem CASIS og NCATS på NIH giver videnskabsmænd og ingeniører den unikke mulighed for at flyve deres videnskab i rummet, fremme jordforskning og bringe rummet tættere på hjemmet end nogensinde.

"Den Internationale Rumstation er en unik platform for forskningsinnovation, der kan gavne livet på Jorden, men det har også evnen til at fremme værdifulde partnerskaber, der muliggør eksperimentering for en række efterforskere, " sagde Patrick O'Neill, marketing- og kommunikationschef hos CASIS.

"Dette partnerskab med NCATS er en del af et flerårigt samarbejde, der vil give efterforskerne de nødvendige ressourcer til at forbedre denne spirende nye forskningsdisciplin omkring 250 miles over Jorden."