De eigen stamcellen van onderzoeker Dhruv Sareen cirkelen nu in een baan om de aarde. De missie? Om te testen of ze beter zullen groeien zonder zwaartekracht.

Wetenschappers van het Cedars-Sinai Medical Center in Los Angeles proberen nieuwe manieren te vinden om enorme hoeveelheden van een type stamcel te produceren die bijna elk ander type cel in het lichaam kan genereren - en mogelijk kan worden gebruikt om behandelingen voor vele ziekten te maken. De cellen kwamen in het weekend aan in het internationale ruimtestation op een bevoorradingsschip.

"Ik denk niet dat ik nu alles zou kunnen betalen" om een ​​privérit naar de ruimte te maken, zei Sareen. "Ten minste een deel van mij in cellen kan omhoog gaan!"

Het experiment is het nieuwste onderzoeksproject waarbij stamcellen de ruimte in schieten. Sommige, zoals deze, proberen de aardse moeilijkheid te overwinnen om de cellen massaal te produceren. Anderen onderzoeken hoe ruimtereizen de cellen in het lichaam beïnvloeden. En sommige helpen ziekten zoals kanker beter te begrijpen.

"Door de grenzen op deze manier te verleggen, is het kennis en het is wetenschap en het is leren", zegt Clive Svendsen, uitvoerend directeur van Cedars-Sinai's Regenerative Medicine Institute.

Zes eerdere projecten uit de VS, China en Italië stuurden verschillende soorten stamcellen op - waaronder de studie van zijn team naar de effecten van microzwaartekracht op de hartfunctie op celniveau, zei dr. Joseph Wu van Stanford University, die het Stanford Cardiovascular Institute leidt. Wu hielp vorig jaar bij het coördineren van een reeks programma's over stamcelonderzoek in de ruimte.

Aardse toepassingen van veel van dit onderzoek zijn misschien een beetje ver weg.

Op dit moment bevatten de enige op stamcellen gebaseerde producten die zijn goedgekeurd door de Food and Drug Administration bloedvormende stamcellen uit navelstrengbloed voor patiënten met bloedaandoeningen zoals bepaalde gevallen van lymfoom. Er zijn geen goedgekeurde therapieën die gebruik maken van het soort stamcellen dat naar de ruimte wordt gestuurd of andere die daarvan zijn afgeleid, zei Jeffrey Millman, een biomedische technische expert aan de Washington University in St. Louis.

Maar klinische proeven die aan de gang zijn met stamcellen richten zich op aandoeningen zoals maculaire degeneratie, de ziekte van Parkinson en schade aan een hartaanval. En Millman is betrokken bij onderzoek dat zou kunnen leiden tot een nieuwe benadering voor de behandeling van diabetes type 1.

Wetenschappers zien grote belofte in stamcellen.

Het zwaartekrachtdilemma

Die belofte wordt getemperd door een frustrerend aards probleem:de zwaartekracht van de planeet maakt het moeilijk om de enorme hoeveelheden cellen te kweken die nodig zijn voor toekomstige therapieën die mogelijk meer dan een miljard per patiënt vereisen.

"Met de huidige technologie op dit moment, zelfs als de FDA onmiddellijk een van deze therapieën goedkeurt, hebben we niet de capaciteit om te produceren" wat nodig is, zei Millman.

Het probleem? In grote bioreactoren moeten de cellen krachtig worden geroerd of ze klonteren of vallen op de bodem van de tank, zei Millman. Door de stress kunnen de meeste cellen afsterven.

"In nul G is er geen kracht op de cellen, dus ze kunnen gewoon op een andere manier groeien," zei Svendsen.

Het Cedars-Sinai-team heeft zogenaamde geïnduceerde pluripotente stamcellen gestuurd. Veel wetenschappers beschouwen ze als het perfecte uitgangsmateriaal voor allerlei gepersonaliseerde, celgebaseerde behandelingen. Ze dragen het eigen DNA van een patiënt en door hun veelzijdigheid lijken ze op embryonale stamcellen, alleen zijn ze geherprogrammeerd vanuit de huid of bloedcellen van volwassenen.

Voor hun experiment, dat wordt gefinancierd door NASA, bevat een container ter grootte van een schoenendoos zakken gevuld met bolletjes cellen en alle pompen en oplossingen die nodig zijn om ze vier weken in leven te houden. De lading bevat ook neurale stamcellen afkomstig uit Svendsen. De wetenschappers gebruikten stamcellen die afkomstig waren van hun eigen witte bloedcellen omdat ze gemakkelijk toestemming konden geven.

Ze zullen het experiment op afstand uitvoeren met een doos cellen op aarde ter vergelijking. Ze krijgen het ruimte-experiment over ongeveer vijf weken terug, wanneer het terugkeert in dezelfde SpaceX-capsule.

Het werk is bedoeld om de weg vrij te maken voor meer door NASA gefinancierd onderzoek. Als ze erachter kunnen komen hoe ze miljarden cellen in een baan om de aarde kunnen maken, zei Svendsen, "kan de impact enorm zijn."

Een hoogvliegende toekomst

Tijdens dezelfde vrachtlancering stuurden onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Diego, bloedstamcellen naar het ruimtestation, een herhaling van een experiment dat ze vorig jaar deden. Ze willen weten of een lage baan om de aarde een snellere veroudering van de cellen veroorzaakt, wat leidt tot problemen die de weg vrijmaken voor precancereuze veranderingen. Eén doel is de gezondheid van astronauten te beschermen.

Afshin Beheshti, een onderzoeker bij het NASA Ames Research Center, zei dat wetenschappers enkele van de risico's van ruimtereizen beginnen te begrijpen.

"Er zijn meer onbekenden in de ruimte dan er bekend zijn," zei hij. "Elk nieuw type experiment zal licht werpen op hoe het lichaam reageert op de ruimteomgeving."

Uiteindelijk, zei Beheshti, moet het onderzoek meer opleveren dan praktische, aardse oplossingen zoals nieuwe medicijnen. Het zal ook helpen bij verre menselijke ambities, zoals het leven op andere planeten.