An image of the international space station in orbit above Earth

Les astronautes vont faire pousser des foies dans l’espace, où la microgravité pourrait les aider à prospérer

Par Anissa Chauvin



Des foies miniatures voleront à bord de la Station spatiale internationale dans le cadre d’une prochaine étude visant à déterminer si la microgravité peut favoriser la croissance de tissus sains avec un apport sanguin suffisant.

Selon les scientifiques, il s’agit d’un effort qui pourrait potentiellement conduire à la création de tissus et d’organes personnalisés, cultivés dans l’espace, destinés à être utilisés dans les chirurgies de transplantation. Dans deux expériences à venir, les chercheurs prévoient de tester dans quelle mesure le tissu hépatique se développe en microgravité, ainsi que de tester une nouvelle technologie conçue pour maintenir ce tissu en vie mais super-refroidi pendant son voyage de retour sur Terre.

« Mon objectif ultime pour ces tissus, s’ils font ce que nous imaginons et espérons qu’ils pourront devenir grâce à la microgravité, est d’utiliser ces tissus à des fins thérapeutiques », a déclaré Dr Tammy Changprofesseur de chirurgie à l’Université de Californie à San Francisco. Des tissus pourraient être transplantés pour traiter diverses maladies et troubles de la fonction hépatique, a déclaré Chang à Live Science.

La culture de tissus dans des boîtes de laboratoire sur Terre peut s’avérer difficile, en partie parce que la gravité met les cellules en contact avec le fond d’une assiette ou d’une boîte. La gravité soumet également les cellules à une contrainte de cisaillement car, pour maintenir les cellules en suspension pendant leur croissance, leur boîte doit être agitée. Dans la nature, après tout, les organes émergent dans un embryon en développement alors qu’il flotte dans le liquide amniotique de l’utérus ou dans le coussin de liquide fourni par un œuf.

Ces défis omniprésents liés à la gravité ont conduit les chercheurs à développer des bioréacteurs rotatifs qui simulent un environnement à faible gravité en tournant très rapidement. Cela permet aux tissus et aux organes miniatures, ou « organoïdes », de se développer dans des conditions artificielles, mais ces vaisseaux en rotation exercent également des contraintes sur les tissus, d’autant plus que les amas de cellules qu’ils contiennent s’agrandissent.

Chang et ses collègues pensent que les organoïdes pourraient mieux se développer dans un environnement de microgravité soutenu et de haute qualité comme celui trouvé sur la Station spatiale internationale.

« Ces organoïdes, qui ont généralement un diamètre de 200 microns, soit 0,2 millimètre (0,008 pouce), seront capables de s’organiser davantage et d’interagir les uns avec les autres pour développer des tissus plus grands et, en particulier, des tissus vascularisés », a déclaré Chang, qui a présenté ses recherches au congrès clinique 2024 de l’American College of Surgeons à San Francisco, mardi 22 octobre. Les tissus vascularisés sont imprégnés de nombreux vaisseaux sanguins.

Pour développer leurs organoïdes hépatiques de l’ère spatiale, Chang et son équipe utilisent des « cellules souches pluripotentes induites », qui sont des cellules adultes reprogrammées pour devenir des cellules souches pouvant donner naissance à différents types de tissus. Les chercheurs incitent ensuite ces cellules souches modifiées à se transformer en cellules hépatiques et à les faire croître dans un bioréacteur sphérique spécial, appelé Tissue Orb. Ce réacteur globulaire possède en son centre un conduit central imitant un vaisseau sanguin. Nourrir les organoïdes avec ce type de système circulatoire est essentiel à la croissance de plus gros morceaux de tissu.

« Notre concept est que ces organoïdes dans la chambre principale peuvent fusionner et interagir avec le conduit central et développer un tissu vascularisé plus complexe et plus grand », a déclaré Chang.

La prochaine expérience sur les tissus hépatiques s’envolera vers l’ISS au début de 2025. Les tissus se développeront à bord de la station pendant deux semaines, puis seront fixés – dans une solution de conservation – pour être analysés sur Terre. Une deuxième expérience, qui devrait avoir lieu plus tard en 2025 ou début 2026, testera un système de surfusion permettant de ramener des tissus vivants sur Terre.

Ces foies miniatures ne sont pas les premiers organoïdes cultivés à bord de l’ISS. Les chercheurs utilisent des organoïdes cultivés dans l’espace pour étudier des questions allant de la façon dont le cerveau vieillit à la façon dont le cancer se développe et réagit aux médicaments.

Piloter une expérience à bord de la station spatiale est l’aboutissement de nombreuses années de travail, a déclaré Chang : « C’est très excitant de mener une expérience à bord de l’ISS. »

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Anissa Chauvin