Cedars-Sinai está a punto de embarcarse en una misión histórica: su primer intento de producir células madre en el espacio, marcando su cuarto lanzamiento de experimentos con células madre hacia la Estación Espacial Internacional (EEI). La misión, financiada por la NASA, tiene como fecha de lanzamiento el 3 de agosto a las 11 a.m. EDT/8 a.m. PDT.
Innovación en la Reprogramación Celular
Arun Sharma, PhD, biólogo de células madre y científico del Instituto de Medicina Regenerativa de Cedars-Sinai, destaca la singularidad del proyecto: «Llevaremos a cabo todo el proceso de reprogramación de células madre pluripotentes inducidas (iPSCs) en el espacio, y es la primera vez que se hace». Las iPSCs son células adultas reprogramadas para convertirse en múltiples tipos celulares, esenciales para la investigación y tratamientos basados en células madre. El entorno de microgravedad del espacio podría facilitar la producción de grandes volúmenes de iPSCs, algo difícil de lograr en la Tierra.
El Proceso de la Misión
Durante la misión, los astronautas a bordo de la EEI trabajarán con células suministradas por el Instituto Allen para la Ciencia Celular. Los astronautas añadirán los elementos necesarios para reprogramar las células en células madre y transferirán periódicamente estas células a un sistema de imágenes, permitiendo a los investigadores en la Tierra monitorear su desarrollo. Clive Svendsen, PhD, director ejecutivo del Instituto de Medicina Regenerativa de Cedars-Sinai, explica que la reprogramación es solo el primer paso. «El siguiente paso es la expansión, el crecimiento y la replicación de las células para producir miles de millones de ellas. Queremos saber cómo afecta la microgravedad a estos procesos».
Potencial y Futuro de la Investigación
Las lecciones aprendidas en esta misión ayudarán a determinar la viabilidad de la producción a gran escala de células madre en el espacio y proporcionarán información valiosa para la biofabricación de células madre en la Tierra. Dhruv Sareen, PhD, director fundador del Centro de Biofabricación y del Núcleo de iPSC de Cedars-Sinai, añade que esta misión probará la fabricación de células madre a pequeña escala, utilizando técnicas automatizadas previamente desarrolladas en el espacio. Si la misión resulta exitosa, se planifica una misión adicional el próximo año para convertir las células en células cerebrales y cardíacas.
Colaboraciones y Apoyo
Cedars-Sinai cuenta con socios como Axiom Space y BioServe Space Technologies para esta misión. El equipo incluye a la científica del proyecto Maedeh Mozneb, PhD, y la asociada de investigación Madelyn Arzt, del laboratorio de Sharma. La misión se lanzará desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, en una nave espacial Northrop Grumman Cygnus, impulsada por un cohete SpaceX Falcon 9.
Investigación Continua en el Espacio
Arun Sharma ha sido recientemente galardonado con una beca del Laboratorio Nacional de la EEI para continuar con experimentos de células madre en el espacio. Esta investigación se centrará en la creación de esferoides cardíacos en microgravedad, pequeños cúmulos de células del músculo y vasos sanguíneos del corazón creados a partir de células madre. Estos esferoides podrían proporcionar mejor simetría en el espacio que en la Tierra, donde la gravedad los comprime contra el plato de cultivo.
La segunda misión, conectada al programa Cancer Moonshot de la Casa Blanca, evaluará el daño cardíaco potencial causado por medicamentos contra el cáncer, utilizando esferoides creados en el espacio. Sharma comenta: «Mi laboratorio ha realizado experimentos con células cardíacas derivadas de células madre para entender por qué y cómo los medicamentos contra el cáncer pueden dañar el corazón. Esperamos que estos esferoides, creados en el espacio, nos proporcionen una mejor manera de evaluar la cardiotoxicidad de los medicamentos contra el cáncer».
Desafíos y Beneficios Potenciales
Las enfermedades relacionadas con la edad, como el cáncer, la demencia y otras enfermedades neurodegenerativas, representan una carga creciente para la salud en Estados Unidos. Las terapias basadas en células madre ofrecen una posible solución, pero requieren grandes cantidades de células madre de alta calidad, difíciles de producir en la Tierra. La microgravedad de la EEI permite un crecimiento celular tridimensional que se asemeja más al crecimiento en el cuerpo humano, haciendo del espacio una plataforma ideal para la producción de células madre.
Impacto a Largo Plazo
Sharma destaca que las investigaciones previas en la EEI han demostrado mejoras en la división celular y cambios en la pluripotencia de las células madre en microgravedad. «Si podemos hacer que las células crezcan dos o tres veces mejor que en la Tierra, eso es emocionante no solo para la ciencia básica, sino también para aplicaciones clínicas». Las misiones privadas de astronautas están proporcionando nuevos puntos de acceso para la investigación en la EEI, acelerando el desarrollo de tecnología y conocimiento científico en órbita terrestre baja.
Cedars-Sinai y sus socios están a la vanguardia de la investigación de células madre en el espacio, con el objetivo de revolucionar la producción y aplicación de terapias celulares. Las misiones actuales y futuras podrían sentar las bases para la producción de células madre en el espacio, ofreciendo nuevas esperanzas para tratamientos de enfermedades en la Tierra. Esta investigación no solo busca mejorar la vida en nuestro planeta, sino también preparar el camino para futuras exploraciones espaciales y una presencia humana sostenida en el espacio.
