Представьте себе лабораторию, в которой растут человеческие сердца, - и представьте, что лаборатория плавает в космосе за сотни километров от поверхности Земли.
Это может звучать как научная фантастика, но, как ни странно, это может принести новую надежду пациентам, перенесшим трансплантацию, в течение следующего десятилетия.
Хотя в 2017 году во всем мире было проведено около 7600 операций по пересадке сердца, существует острая нехватка органов, и тысячи людей в списках ожидания умирают каждый год.
Усилия по выращиванию человеческих сердец в лаборатории дают многообещающие результаты, но им мешает необходимость роста органов вокруг «строительных лесов», чтобы они не разрушались во время процесса. Надежное удаление лесов после того, как сердце заполнено, становится сложной задачей.
Компания Techshot, занимающаяся космическими технологиями, считает, что решение проблемы невесомости может быть.
Международная космическая станция (МКС) находится в постоянном свободном падении вокруг планеты, что означает, что все внутри испытывает эффективную невесомость, технически известную как микрогравитация.
Это означает, что органы можно выращивать без каких-либо строительных лесов, считает Рич Болинг, вице-президент фирмы по корпоративному развитию. Techshot считает, что в один прекрасный день можно выращивать сердца для трансплантации.
«Наша конечная цель состоит в том, чтобы обеспечить решение проблемы нехватки органов, которая приводит к смерти в среднем 20 человек в день только в США в ожидании пересадки органа», - говорит он BBC.
«Достижение этой точки - это путешествие в тысячу миль, и запуск нашего средства биофабрикации на МКС - это первый шаг».
Разработанное в сотрудничестве с Nasa, Techshot BioFabrication Facility (BFF) представляет собой устройство размером с микроволновую печь, в котором используются методы 3D-печати для создания пластырей для восстановления сердца с использованием собственных стволовых клеток пациента.Это связано с запуском на МКС космической миссии CRS-18, запланированной на май этого года.
В конечном счете, цель состоит в том, чтобы вырастить полные человеческие сердца в космосе.
Первый год будет потрачен на то, чтобы проверить BFF, как он работает, как задумано, до того, как тестовая печать начнется всерьез.
«Наши первые тесты будут направлены на печать сердечной ткани», - говорит г-н Болинг. «После того, как наши протоколы испытаний будут завершены, мы откроем программу для сторонних исследователей, которые хотят использовать наше устройство.
«Затем мы вернем BFF на Землю и внесем любые изменения, которые могут потребоваться для его оптимизации, основываясь на том, что мы узнали на этапе тестирования; затем мы отправим его обратно с целью производства все более сложных тканей».
Разумеется, все это займет время, так как производство целых органов, как ожидается, не начнется до 2025 года. Достижение нормативного соответствия изготовленным органам может занять еще 10 лет, считает компания.
Оставляя в стороне практические проблемы, как может иметь коммерческий смысл выращивать человеческие органы в космосе?
Американская компания Space Tango решает эту проблему, запуская серию автономных производственных мощностей, известных как ST-42, которые будут вращаться вокруг Земли с середины 2020-х годов.
Компания Элона Маска, SpaceX, заметно сокращает расходы на космические путешествия, но даже ее самая дешевая ракета все еще стоит почти 60 миллионов долларов (47 миллионов фунтов стерлингов) за миссию. И это только начало справляться с трудной задачей безопасного возвращения ракет на Землю.
Но г-н Болинг утверждает, что «орган, изготовленный в космосе из собственных стволовых клеток пациента, не будет нуждаться в лекарствах против отторжения. Следовательно, ожидается, что общая стоимость жизни для одной трансплантации будет ниже для пациента, получающего орган, изготовленный в космосе, чем альтернатива ".
Но производство, как правило, требует больших объемов товаров, произведенных для снижения затрат. Как вы можете достичь такого масштаба в космосе? МКС не совсем огромная.
Американская компания Space Tango решает эту проблему, запуская серию автономных производственных мощностей, известных как ST-42, которые будут вращаться вокруг Земли с середины 2020-х годов.