Les maladies cardiovasculaires sont l’une des principales causes de mortalité dans le monde et le risque augmente avec l’âge. Cependant, les chercheurs ne savent pas encore très bien pourquoi, car la science manque de modèles de recherche fiables pour étudier les processus biologiques sous-jacents. Le projet AstroCardia cherche à combler cette lacune en utilisant l’environnement spatial, puisque c’est là que les scientifiques peuvent au mieux étudier le vieillissement du cœur. En effet, cet environnement unique peut accélérer jusqu'à vingt fois les processus de vieillissement cardiaque. Ce phénomène a déjà été observé chez les astronautes, mais sans que l'on en comprenne la raison.
“Ainsi, dans l'espace, nous défions le temps. Cela nous donne donc la possibilité unique d'obtenir des résultats de recherche que nous ne pouvons tout simplement pas obtenir ici sur Terre” - Hilde Stenuit, chercheuse chez Space Applications Services.
Les cinq partenaires belges - Space Applications Services, SCK CEN, QbD Group, BIO INX et Antleron - ont décidé de réunir leurs connaissances et leur expertise afin de développer un modèle de recherche fiable pour étudier le vieillissement du cœur humain: le "cœur-sur-puce" artificiel. Pour ce faire, ils ont utilisé la technique de la bio-impression 3D pour imprimer des cellules musculaires cardiaques sur une puce de quelques millimètres carrés. Grâce à une bio-encre spéciale fabriquée à partir de biomatériaux humains, les cellules imprimées peuvent se diviser et s'organiser afin de former un “organoïde cardiaque”, c’est-à-dire un cœur humain en développement. Un système cardiovasculaire artificiel construit autour de cet organoïde fournit l'oxygène et les nutriments nécessaires au développement jusqu'à ce que le cœur arrive à maturité et commence à battre.
Les cœurs-sur-puce seront envoyés à la station spatiale internationale (ISS) en 2025 et y seront maintenus en vie pendant au moins six semaines. Au cours de cette période, les scientifiques du consortium vont pouvoir effectuer divers tests. La recherche sera entièrement automatisée et pourra être contrôlée à distance. Une fois que ces cœurs-sur-puce seront revenus sur Terre, ils seront analysés en détail. Les scientifiques espèrent notamment démontrer que l’exposition du système cardiovasculaire développé à l’environnement spatial peut servir de modèle scientifique pour le vieillissement du cœur.
"Ce sont, en fait, des cellules souches humaines qui sont transformées en un mini-cœur. Ce cœur miniature, de la taille d'une graine de chia, imite fidèlement son homologue humain. Cette technique innovante permettrait de mieux étudier les maladies cardiovasculaires et de tester d'éventuels médicaments. Le plus grand avantage est que nous pouvons les personnaliser en utilisant les cellules souches du patient lui-même. Ainsi, nous pouvons produire une version miniature du cœur du patient. Cela représenterait un grand pas en avant pour la médecine personnalisée” - Dr Kévin Tabury, expert en radiobiologie au Centre d’Etudes nucléaires de Mol.