Στο ρωσικό τμήμα του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού έχουν παραχθεί τρισδιάστατα ανάλογα οστικού ιστού. Αποδείχθηκε ότι οι συνθήκες μικροβαρύτητας έχουν θετική επίδραση στις ιδιότητες του υλικού.
Οι επιστήμονες από το Ινστιτούτο Μεταλλουργίας και Επιστήμης Υλικών A.A. Baikov της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών, οι οποίοι για πρώτη φορά στον κόσμο μαζί με συναδέλφους τους συνέθεσαν τρισδιάστατα ανάλογα οστικού ιστού σε τροχιά, χρησιμοποίησαν έναν μαγνητικό βιοσυνθέτη. Πρόκειται για μια συσκευή στην οποία, υπό τη δράση μαγνητικών πεδίων από μόρια συναρμολογείται ολοκληρωμένος ιστός. είναι σημαντικό ότι ένα πείραμα ελέγχου διεξήχθη στη Γη: στον ίδιο βιοσυναρμολογητή. Οι ερευνητές τοποθέτησαν στη συσκευή ένα διάλυμα (buffer) με σκόνη φωσφορικού ασβεστίου – από αυτό σχηματίστηκε τρισδιάστατο ανάλογο. Γιατί επέλεξαν το φωσφορικό ασβέστιο; Η χημική του σύνθεση είναι πολύ κοντά στο ανόργανο συστατικό των οστών και είναι βιοσυμβατό.
Υπό την επίδραση μαγνητικών πεδίων, δείγματα ιστού μεγέθους περίπου πέντε χιλιοστών σχηματίστηκαν από φωσφορικό ασβέστιο σε δύο ημέρες. Οστικά μοσχεύματα αυτού του μεγέθους χρησιμοποιούνται ευρέως σήμερα στη χειρουργική και την οδοντιατρική. Τα δείγματα που ελήφθησαν στον ISS παραδόθηκαν στη Γη. Όπως αποδείχθηκε, οι κρύσταλλοι στο διάστημα αναπτύχθηκαν με την ίδια ταχύτητα προς όλες τις κατευθύνσεις: η βαρύτητα δεν τους επηρέαζε.
Δείγματα από το διάστημα δοκιμάστηκαν με επιτυχία για την αποκατάσταση ελαττώματος στο κρανίο εργαστηριακών αρουραίων
Οι βιολόγοι διεξήγαγαν προκλινικές δοκιμές σε δείγματα που χρησιμοποιήθηκαν για την αποκατάσταση ενός κρανιακού ελαττώματος σε εργαστηριακούς αρουραίους. Μετά από τρεις μήνες, μεμονωμένα κύτταρα νέου οστικού ιστού άρχισαν να εμφανίζονται γύρω από παραλλαγές των δειγμάτων – από τον ISS και συνθετικά στη Γη. Και μετά από πέντε μήνες, οι διαφορές μεταξύ των εμφυτευμάτων έγιναν ορατές. Για παράδειγμα, στο πείραμα με το “γήινο” η ποσότητα του νέου οστίτη ιστού αυξήθηκε ελάχιστα: εμφανίστηκαν μόνο οι μεμονωμένες νησίδες και τα λεπτά χείλη του. Αντίθετα, γύρω από τα δείγματα από το διάστημα σχηματίστηκαν φαρδιές λωρίδες.
Τι μας λέει αυτό; Τα υλικά που συντίθενται σε συνθήκες μικροβαρύτητας προάγουν την ταχεία αποκατάσταση των βλαβών. Δηλαδή, μια πιο κανονική δομή αποδεικνύεται καλύτερη βάση για την ανάπτυξη και τη διαίρεση των κυττάρων. “Τα “διαστημικά” υλικά που αναπτύχθηκαν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αντικατάσταση και την αναγέννηση βλαβών του οστικού ιστού τόσο στη Γη όσο και σε μακροχρόνιες διαστημικές αποστολές”, τονίζει ο επικεφαλής του έργου Vladimir Komlev, αντίστοιχο μέλος της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών και διευθυντής του IMET RAS. Τα αποτελέσματα της μελέτης έχουν δημοσιευθεί στο Biomedical Technology.