Le periodi prolungati trascorsi in microgravità possono avere un impatto significativo sul corpo umano, provocando atrofia muscolare, perdita di densità ossea, problemi visivi e alterazioni dei sistemi cardiovascolare, endocrino e nervoso. Tuttavia, recenti studi scientifici suggeriscono che la microgravità potrebbe giocare un ruolo cruciale nel futuro della medicina. Un ambito particolare è la biostampa nello spazio, dove le cellule coltivate vengono stampate per formare tessuti e organi organici, evitando l’uso di trapianti. La stampa in microgravità garantisce, inoltre, che le strutture cellulari fragili non si comprimano a causa delle pressioni generate dalla gravità terrestre.
Inoltre, la medicina spaziale presenta potenzialità significative per la ricerca sulle cellule staminali, che traggono vantaggio da un ambiente di microgravità. Le cellule staminali possiedono innumerevoli applicazioni in medicina grazie alla loro capacità di replicarsi rapidamente e di differenziarsi in vari tipi di cellule. Sulla base di esperimenti condotti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), sono state rilevate evidenze da parte di ricercatori che indicano come queste abilità vengano potenziate quando le cellule vengono coltivate nello spazio. Questi risultati potrebbero apportare significativi benefici nella prevenzione e nel trattamento delle malattie sulla Terra, così come nelle terapie mediche somministrate nello spazio.
La ricerca è stata condotta da un team di patologi presso il Centro per le Bioterapie Rigenerative della Mayo Clinic. Il lavoro che dettaglia gli esperimenti e le scoperte è stato recentemente pubblicato su NPJ Microgravity. Gli scienziati hanno esaminato il comportamento di varie tipologie di cellule staminali adulte, le quali svolgono un ruolo chiave nella gestione del normale logoramento del corpo. Queste cellule sono spesso coltivate per scopi di ricerca sulle malattie e per lo sviluppo di nuove terapie.
Numerosi esperimenti sono stati condotti sull’ISS. Credito: Ghani & Zubair, NPJ Microgravity (2024)
Il processo è complesso, costoso e richiede tempo. Ma, come è stato osservato in un’intervista recente da ScienceAlert!, la coltivazione delle cellule staminali in laboratori spaziali potrebbe semplificare la procedura:
“Lo studio delle cellule staminali nello spazio ha portato alla scoperta di meccanismi cellulari che sarebbero altrimenti rimasti non rilevati nell’ambiente di gravità normale. Questa scoperta suggerisce un valore scientifico più ampio per questa ricerca, incluse potenziali applicazioni cliniche. L’ambiente spaziale offre un vantaggio alla crescita delle cellule staminali, fornendo uno stato tridimensionale più naturale che assomiglia da vicino alla crescita delle cellule nel corpo umano.”
Il team ha sperimentato con diversi tipi di cellule staminali adulte, ottenendo risultati positivi per tutte. Si sono osservati miglioramenti generali nell’espansione cellulare e nella stabilità della replicazione, che sono proseguiti anche dopo il rientro delle colture cellulari sulla Terra. In particolare, sono stati notati miglioramenti con le cellule staminali mesenchimali (MSCs), una classe di cellule stromali multipotenti in grado di differenziarsi in cellule ossee, cartilaginee, muscolari e adipose, aumentando così la densità ossea.
Quando coltivate in microgravità, è stato dimostrato che queste cellule gestiscono meglio le risposte del sistema immunitario e riducono l’infiammazione. “Questo in confronto all’ambiente di coltura bidimensionale disponibile sulla Terra, che è meno probabile che imiti il tessuto umano,” ha dichiarato un ricercatore. “La ricerca spaziale condotta finora è solo un punto di partenza. Una prospettiva più ampia riguardo le applicazioni delle cellule staminali è possibile mentre la ricerca continua a esplorare l’uso dello spazio per avanzare nella medicina rigenerativa.”
Uno degli esperimenti condotti a bordo dell’ISS. Credito: Mayo Clinic
Pur essendoci ancora un notevole lavoro di ricerca e test da svolgere, questi risultati sono molto promettenti e indicano che le cellule staminali possono crescere più rapidamente e in numero maggiore in microgravità. È previsto che le cellule staminali coltivate nello spazio possano aiutare a trattare le cause più comuni di mortalità sulla Terra, inclusi le malattie cardiache, gli ictus, il cancro e malattie neurodegenerative come la demenza, il morbo di Parkinson, la sclerosi multipla (SM) e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA).
Ulteriori letture: ScienceAlert!, NPJ Microgravity