Dans le but de favoriser l’exploration de l’espace et les avantages terrestres grâce aux vols habités, l’Agence spatiale européenne (ESA) étudie les effets de la microgravité sur les tissus humains. Cela l’aide à créer des solutions avancées qui permettent aux astronautes de rester en forme et en bonne santé pendant les missions spatiales de longue durée et d’améliorer leur vie sur Terre. Pour ce faire, Redwire Space NV, l’équipe travaillant sur le projet, s’appuiera sur une bio-imprimante 3D fournie par l’équipementier Brinter AM Technologies Oy.
Le projet consiste à concevoir, développer et déployer l’installation 3D-BioSystem pour un programme de recherche spatiale avancée sur la Station spatiale internationale (ISS) financé par le programme d’exploration de l’ESA.
Brinter AM adaptera son produit phare, le Brinter Core, afin qu’il puisse générer des échantillons biologiques 3D en orbite et répondre aux exigences de l’environnement spatial. La bio-imprimante de Brinter sera intégrée de manière transparente à l’installation 3D-BioSystem dans le module Columbus de l’ISS afin de tester les effets de la microgravité sur la formation de cellules imprimées en 3D.
L’impression 3D de constructions cellulaires peut réformer les missions d’exploration de l’espace par l’homme en tant que moyen de lutte moderne contre les urgences sanitaires. Elle peut également servir de banc d’essai pour la recherche et le développement scientifiques avancés, comme les tests de développement de médicaments personnalisés, la toxicologie et les éléments de rechange humains.
Pour les missions futuristes d’exploration spatiale, les nouvelles technologies doivent permettre aux astronautes de traiter de manière autonome les problèmes de santé alarmants, à titre de mesure de précaution, car le retour sur Terre est une tâche ardue.
Le CEO de Brinter AM Technologies Oy, Tomi Kalpio, estime que « les technologies de bio-impression ont un grand potentiel pour soutenir les traitements médicaux dans l’espace et accroître l’autonomie de l’équipage lors des missions à long terme. Les astronautes pourraient créer des constructions semblables à des tissus pour remplacer des parties endommagées de leur corps, par exemple pour traiter des brûlures de la peau ou des lésions osseuses, ou imprimer des médicaments personnalisés qui correspondent idéalement à la personne. »
Les avantages de la bio-impression 3D dans l’espace sont dus à la microgravité, car les cellules présentent une croissance sans restriction spatiale et se transforment en agrégats 3D complexes, différents de la croissance cellulaire typique dans les cultures monocouches (2D) que l’on observe sur Terre.
La culture 3D à bord de l’ISS, y compris des cellules bioimprimées en 3D, des organoïdes, des explants de tissus et des matrices cellulaires en 3D permet de surveiller les effets supplémentaires de la microgravité, des radiations et d’autres facteurs liés aux vols spatiaux sur des tissus tels que le cartilage, l’épithélium-mésenchyme, les réseaux vasculaires et, en fin de compte, les organes.
Les modèles tissulaires 3D axés sur la microgravité sont essentiels pour acquérir des connaissances sur la demande en bio-ingénierie et en bio-fabrication afin d’obtenir des tissus hautement viables et opérationnels (c.-à-d. vascularisés et innervés). Cela permet d’optimiser la bio-impression 3D ainsi que les solutions techniques d’ingénierie cellulaire et tissulaire.
Kalpio ajoute également : « Au cours des missions humaines d’exploration à long terme de l’espace lointain, il faut faire beaucoup avec moins pour que les choses fonctionnent dans l’environnement spatial difficile, afin d’optimiser et de miniaturiser divers éléments technologiques. Ce projet présente d’importantes synergies avec les travaux de recherche et de développement que nous avons réalisés au cours des cinq dernières années dans le domaine des biomodulateurs à mailles et notre équipe attend avec impatience de faire le prochain pas vers la lune. »
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