AstroCardia 프로젝트는 노화 연구를 위해 소형 3D 프린팅 심장을 우주로 보냅니다.

Aug 05, 2023

“이 연구는 완전히 자동화되어 원격으로 운영될 수 있습니다.”

올리버 존슨

2023년 8월 31일

10:55

AstroCardia

벨기에 5개 기업과 연구센터가 힘을 합친다.AstroCardia3D 바이오프린팅 심장과 순환계를 우주로 보내 심장 건강과 노화를 연구하는 프로젝트입니다.우주 응용 서비스,SCK CEN: 벨기에 원자력 연구 센터,QbD 그룹,바이오인엑스그리고안틀론2025년 국제우주정거장(ISS)으로 보낼 인공심장을 개발 중이다.

심혈관 질환의 위험은 나이가 들수록 증가하며 AstroCardia 프로젝트에 따르면 연구자들은 이것이 왜 그런지에 대해 여전히 부분적으로 어둠 속에 있습니다. 이 프로젝트는 과학에는 근본적인 생물학적 과정을 밝히기 위한 충실한 모델이 부족하다고 말합니다. AstroCardia에 따르면 우주는 과학자들이 심장 노화를 조사하기에 더 좋은 환경입니다.

“나이가 들면서 마음도 변합니다. 점차 커지고 단단해지며 동맥이 석회화되고 펌핑 능력이 저하됩니다. 우주에서는 응력 미세중력 및 방사선과 같은 요인으로 인해 이러한 노화 과정이 20배 더 빠르게 진행됩니다. 그래서 우주에서 우리는 시간의 속도를 높이고 있습니다. 그리고 이는 우리가 여기 지구에서는 얻을 수 없는 연구 결과를 얻을 수 있는 독특한 기회를 제공합니다. 우리가 개발할 플랫폼을 통해 심장 노화를 유발하는 메커니즘을 연구할 수 있습니다. 이 연구는 완전히 자동화되어 원격으로 운영될 수 있습니다.”라고 Space Application Services의 연구원인 Hilde Stenuit가 말했습니다.

살아있는 인간의 심장과 그와 관련된 모든 과정을 심층적으로 조사하는 것은 프로젝트에 참여한 사람들에 따르면 '실질적으로 불가능'합니다. 이것이 연구자들이 소형 '심장 칩'을 바이오프린팅하고 그 주위에 인공 순환 시스템을 구축하는 것을 목표로 하는 이유였습니다.

하트온어칩은 수 제곱밀리미터 크기의 칩으로, 심장 근육 세포가 인쇄되어 있습니다. '잉크'는 프로젝트에 따라 체내의 어떤 세포로도 발달할 수 있는 생체재료와 줄기세포로 구성된다. 세포는 심장 오가노이드라고 알려진 발달 중인 인간 심장 모델로 스스로 분열하고 조직되기 시작합니다.

AstroCardia

AstroCardia 미션 컨트롤 센터

인공 순환 시스템은 심장이 성숙하고 뛰기 시작할 때까지 심장에 자극, 산소 및 영양분을 공급하며, 그 이후 과학자들은 심장에 대한 테스트를 시작할 수 있습니다. 주요 테스트는 2025년 국제우주정거장에서 실시될 예정이다.

ISS와의 테스트에서는 하트온어칩(heart-on-a-chip) 장치가 우주로 발사되어 최소 6주 동안 작동되는 것을 볼 수 있습니다. 이 기간 동안 실시간으로 모니터링되며, 장치가 지구로 반환되면 QbD 연구원과 원자력 연구 센터 SCK CEN이 자세히 분석합니다.

우주 실험을 통해 프로젝트 파트너들은 개발된 심혈관 시스템을 우주 환경에 노출시키는 것이 심장 노화의 과학적 모델로 작용할 수 있는지 조사하기를 희망합니다.

“치아씨드 크기에 불과한 소형 심장은 인간의 심장을 충실히 모방합니다. 혁신적인 기술을 통해 심혈관 질환을 더 잘 조사하고 일부 잠재적인 의약품을 테스트하는 것이 가능해졌습니다. 가장 큰 장점은 환자 본인의 줄기세포를 활용해 개인별 맞춤화가 가능하다는 점이다. 따라서 우리는 환자 심장의 축소판을 키울 수 있습니다. 이는 맞춤형 의료 분야에서 큰 도약을 의미할 것입니다. 우리는 그것을 위해 함께 노력하고 있습니다!” SCK CEN 방사선 생물학 전문가인 Kevin Tabury 박사는 말했습니다.

프로젝트에 따르면 핵 연구 센터는 AstroCardia의 실험 단계에 있지 않으며 오랫동안 심장 노화에 대한 방사선의 영향을 연구해 왔으며 방사선 치료와 우주 탐사의 맥락에서 이를 수행해 왔습니다.