Hartziekte blijft de belangrijkste doodsoorzaak in de Verenigde Staten en is verantwoordelijk voor één op de vijf sterfgevallen. Het onvermogen van beschadigd hartspierweefsel om zichzelf te regenereren maakt hartziekte moeilijk te behandelen, en patiënten met hartfalen in een eindstadium hebben geen andere keuze dan zich aan te sluiten bij de lange wachtrij voor een harttransplantatie. Onderzoekers van Emory University werken aan een alternatief voor deze patiënten. Hiervoor brachten zij hun onderzoek naar een laboratorium dat uniek is in zijn soort: het internationale ruimtestation (ISS).
Chunhui Xu en haar team maakten gebruik van het ISS National Laboratory® voor onderzoek naar hartcellen, om de ontwikkeling van op cellen gebaseerde regeneratieve therapieën te versnellen die in de toekomst hartschade zouden kunnen herstellen. De resultaten van deze studies hebben geleid tot meerdere peer-reviewed publicaties, waaronder bevindingen die recent zijn verschenen in het toonaangevende tijdschrift Biomaterials. Lees meer over Xu’s reis naar ruimtegebaseerd onderzoek in een artikel in de nieuwste editie van Upward, het officiële tijdschrift van het ISS National Lab.
Alles begon met een oogopenend seminar over wetenschap in de ruimte en een verrassende observatie over kankercellen tijdens ruimtevluchten. Onderzoekers ontdekten dat blootstelling aan microzwaartekracht — de toestand van gewichtloosheid die ontstaat wanneer een object zich in vrije val bevindt, bijvoorbeeld in een baan om de aarde — leidde tot een verhoogde proliferatie en overleving van kankercellen. Xu stelde de hypothese op dat hartcellen zich mogelijk op een vergelijkbare manier zouden gedragen, wat twee bestaande obstakels in de ontwikkeling van celtherapieën voor hartziekten zou kunnen overbruggen.
Na succesvol testen van deze theorie in een studie op aarde met gesimuleerde microzwaartekracht, voerde Xu met haar team twee onderzoeken uit aan boord van een ruimtevlucht. Het eerste onderzoek bekeek hoe stamcellen differentiëren tot hartspiercellen, terwijl het tweede zich richtte op de rijping van hartspiercellen tot weefselachtige structuren. De inzichten die uit het ruimteonderzoek voortkwamen, kunnen een aanzienlijke vooruitgang betekenen in methoden om hartcellen te produceren voor regeneratieve therapieën en zo het behandelveld van hartziekten transformeren.
In het artikel zegt Xu: “De ruimteomgeving biedt een geweldige kans om cellen op nieuwe manieren te bestuderen. Ons onderzoek aan boord van het ISS kan ons helpen een nieuwe strategie te ontwikkelen om hartcellen efficiënter te genereren, met een verbeterde overleving na transplantatie in beschadigd hartweefsel — wat van grote waarde zou zijn voor patiënten op aarde.”