Часть стволовых клеток нервного гребня пережила полёт на Международную космическую станцию и больше трёх недель без привычных лабораторных условий, хотя предварительные тесты отводили им максимум 21 день. После возвращения уцелевшие клетки снова начали расти и сохранили способность превращаться в нейроны и глиальные клетки. Авторы эксперимента получили результат почти случайно: задержки перед запуском продлили испытание на четыре дня сверх рассчитанного предела.
В космос отправили особые стволовые клетки, полученные из нервного гребня мышей. В организме клетки такого типа дают начало разным элементам нервной системы, а в лаборатории могут развиваться в нейроны и глиальные клетки, которые поддерживают и защищают нервную ткань.
Перед полётом исследователи проверили, сколько клетки способны прожить при комнатной температуре вне инкубатора. Предел составил около трёх недель. Образцы пришлось подготовить заранее, затем запуск задержался, поэтому клетки провели вне контролируемой среды на четыре дня дольше.
Когда образцы вернули в лабораторию, картина сначала оказалась не слишком обнадёживающей. В большинстве контейнеров остались в основном клеточные обломки. Учёные заменили питательную среду и продолжили выращивать всё, что сохранило жизнеспособность. Примерно через месяц уцелевшие клетки размножились настолько, что материала хватило для дальнейших анализов.
Выжили не все группы. Исследователи отправили на МКС клетки без предыдущего космического опыта, клетки после одного суборбитального полёта и клетки, которые уже дважды летали на исследовательских ракетах. Группа после одного предыдущего полёта погибла и на МКС, и в наземном контрольном образце. Клетки после двух полётов пережили испытание в обоих случаях, а часть клеток без космического опыта сохранилась только среди отправленных на станцию.
Последний результат нельзя считать доказательством пользы космического полёта. Соответствующая наземная контрольная культура погибла, поэтому напрямую сравнить две группы исследователи не смогли. Авторы также не утверждают, что предыдущие полёты заранее подготовили клетки к новым нагрузкам: на выживание могли повлиять хранение, транспортировка, история выращивания и другие условия.
После месяца восстановления клетки делились медленнее, чем после прежних коротких полётов. Зато уцелевшие культуры по-прежнему превращались в нейроны и глиальные клетки. Проверка электрических свойств клеточных мембран тоже не обнаружила заметных нарушений. Иными словами, пережившие эксперимент клетки не просто оставались живыми, но сохранили основные функции.
Лучше всего испытание перенесли клетки внутри напечатанных на 3D-принтере желатиновых каркасов. Живые клетки обнаружили во всех проверенных каркасах, тогда как свободно плавающие скопления погибали гораздо чаще. После полёта клетки внутри каркасов продолжали делиться, причём в космических образцах их оказалось больше, чем в соответствующих наземных культурах.
Авторы предполагают, что трёхмерный каркас создаёт для клеток более удобное окружение, помогает удерживать структуру культуры и облегчает обмен питательными веществами. Для будущих экспериментов на орбите такой способ выращивания может оказаться особенно полезным. Ранее учёные уже замечали, что микрогравитация способна заметно менять поведение стволовых клеток.
Приписывать нынешний результат одной микрогравитации исследователи не стали. Клетки одновременно пережили транспортировку, долгое хранение в закрытых контейнерах, ограниченный доступ к питательным веществам, комнатную температуру и задержки запуска. Эксперимент показал прежде всего необычную стойкость отдельных клеточных популяций к целому набору неблагоприятных условий.
Теперь исследователям предстоит отделить влияние космического полёта от остальных факторов и понять, почему одни клетки погибли, а другие восстановились после выхода за рассчитанный предел выживания. Ответ может пригодиться при создании систем, которые позволят долго выращивать клетки и ткани во время будущих космических миссий.
