Fermare l'invecchiamento nello spazio

La navicella spaziale Dragon di SpaceX è partita sabato 4 maggio da Cape Canaveral, negli Stati Uniti, con destinazione Stazione Spaziale Internazionale. Tra il carico a bordo, ci sono cellule viventi e particelle ceramiche che coabiteranno per sei giorni in un incubatore.

I campioni viaggiano caldi e comodi, mantenuti ad una temperatura di circa 30 gradi C, per rispondere alle sollecitazioni della vita nello spazio. L'assenza di peso, la gravità artificiale e le radiazioni avranno un impatto sulla coltura, ed i ricercatori a Terra sono ansiosi di sapere in che modo.

L'esperimento Nano Antioxidants guarda a nuovi modi di stimolare le cellule nella battaglia contro la perdita di tono muscolare, insufficienza cardiaca, diabete o morbo di Parkinson. Scendendo al livello genetico, gli scienziati sperano di trovare una soluzione su misura che fermi gli effetti nocivi di lunghe permanenze nell’orbita terrestre e nello spazio profondo.

Minuscole particelle intelligenti per proteggere le cellule

Le particelle ceramiche che stanno volando in orbita, chiamate nanoceria (nanoparticelle di ossido di cerio), imitano il comportamento degli enzimi da organismi viventi. "Questi nanomateriali chimicamente progettati nel nostro laboratorio sono molto promettenti per la loro attività anti ossidante. Le particelle possono proteggere gli organismi dai danni causati dallo stress ossidativo" spiega lo scienziato Gianni Ciofani dell'Istituto Italiano di Tecnologia.

"La nanotecnologia è stata esplorata in medicina sulla Terra, ma la sua applicazione nello spazio è ancora agli albori" dice Ciofani.

La nanoceria assorbita dalle cellule potrebbe agire come agente anti ossidante, senza necessità di somministrazioni ripetute, che siano pillole o iniezioni. Gli effetti potrebbero durare più a lungo di qualsiasi supplemento farmaceutico – fino a diverse settimane.

In un precedente esperimento portato sulla Stazione Spaziale nel 2017, le particelle sono rimaste stabili ed hanno fornito protezione alle cellule muscolari. Altre ricerche hanno testato nanoparticelle per estendere la durata di vita dei moscerini della frutta o dei neuroni umani in vitro.

"Le particelle potrebbero auto-rigenerarsi per giorni di fila", ha aggiunto Ciofani.

Questa volta, la nanoceria passerà sei giorni in un mini laboratorio, raddoppiando la durata della loro esposizione alla microgravità ed alla radiazione cosmica.

Ospitato nel modulo Columbus dell'ESA, l'incubatore Kubik comprende una centrifuga compatta che simula la gravità. Metà dei campioni saranno tenuti quasi a gravità zero, mentre il resto sarà esposto alla stessa gravità che sulla Terra. Dopo il viaggio, i campioni saranno mantenuti a -80 gradi C.

I ricercatori compareranno i risultati nello spazio con una coltura che porteranno avanti in parallelo sull Terra, per capire se i risultati che osserveranno possano essere relativi alla microgravità o ad altri fattori ambientali, come ad esempio le radiazioni spaziali.

Richiesta di antiossidanti

C'è un'enorme richiesta di antiossidanti nello spazio. Lo spazio offre l'opportunità di riprodurre gli effetti dell'invecchiamento e di studiare il grande impatto ossidativo sul corpo umano.

I risultati di questa ricerca potrebbero aiutare a sviluppare nuovi supplementi per supportare gli astronauti durante lunghi soggiorni nello spazio e future missioni sulla Luna.

Le proprietà anti ossidanti di queste nanoparticelle potrebbero inoltre portare beneficio agli anziani ed alle persone con disturbi dell'atrofia muscolare sulla Terra.

Potrebbero addirittura migliorare i trattamenti della pelle per un colorito più luminoso, più giovane.