Leukin: un esperimento svizzero a bordo della ISS

"Portable Glove Box" per l'esperimento Leukin
18 Dicembre 2006

Il tedesco Thomas Reiter, astronauta ESA, ha eseguito l’esperimento Leukin del Gruppo di Biologia Spaziale della Scuola Politecnica Federale, ETH, di Zurigo. Reiter, dopo aver raggiunto la ISS con lo Space Shuttle STS-121 a luglio, ha condotto l’esperimento il 21 settembre scorso. I campioni, rientrati a terra il 30 settembre, sono attualmente in corso di analisi.

Abbiamo contattato il direttore del progetto, il principal investigator, Dr Augusto Cogoli, fondatore del Gruppo di Biologia Spaziale, Space Biology Group, del Politecnico di Zurigo. Il Dr Cogoli, responsabile dell’esperimento Leukin insieme alla Dr Isabelle Walther, ci ha gentilmente illustrato il progetto e ci ha parlato anche del Gruppo da lui fondato.

Il progetto Leukin

Il progetto –ci spiega il Dr Cogoli- fu inoltrato a ESA già nel 1997, in risposta a un “annuncio di opportunita’” di volo sulla missione Space Shuttle STS-107, mediante una facility chiamata Biopack, costruita da industrie svizzere e olandesi. Coinvestigatori sono la Dr Millie Hughes-Fulford dell’Università di San Francisco e il Prof. Proto Pippia dell’Università di Sassari con i rispettivi collaboratori. Millie è una biologa che partecipò come specialista scientifico a un volo Spacelab nel 1991, dove condusse due esperimenti del Gruppo di Zurigo. Come ben si ricorda, STS-107 si concluse tragicamente con Columbia il primo febbraio 2003. Per tutti e per il Gruppo –come sottolinea il Dr Cogoli non senza commozione- la disgrazia fu un duro colpo, non soltanto per gli evidenti risvolti umani, ma anche per il ritardo che ne seguì. Tutto quello che rimane di quel progetto –racconta il Dr Cogoli- è una foto dell’astronauta Willie McCool mentre sta eseguendo l’esperimento e una foto dei contenitori ritrovati da qualche parte in Texas, praticamente intatti.

Il Leukin Team (parziale)

Tre anni dopo, ecco l’opportunità di rifare l’esperimento sulla Stazione Spaziale Internazionale. Leukin, come traspare dal nome, è un esperimento che si occupa dei leucociti, i globuli bianchi del nostro sangue, in particolare dei linfociti T, responsabili della difesa contro le infezioni. A cinque volontari, collaboratori scientifici a Baikonur, compresa la Dr Isabelle Walther, sono stati prelevati 450 ml di sangue, da cui sono stati isolati i linfociti T. Conservati in apposite cellette di coltura cellulare dentro una soluzione nutritiva, i linfociti sono stati inviati alla ISS, a bordo di un razzo Soyuz, il 10 settembre.

Una volta in orbita, e’stata simulata un’infezione in vitro, mediante aggiunta di attivatori specifici. Durante 2-4 ore i campioni sono stati tenuti in un’incubatore, chiamato KUBIK a 37 gradi, temperatura del corpo umano. Un gruppo è stato mantenuto a 0 g, in assenza di peso, un secondo gruppo a 1 g (come controllo, per simulare la gravità terrestre) e un terzo gruppo a 0.6 g, per avere un valore intermedio. Zero g è la condizione “naturale” nella ISS. Le altre condizioni sono state ottenute mediante una centrifuga. Al termine, i campioni sono stati trattati chimicamente per poterli conservare fino all’analisi di laboratorio. I campioni sono stati poi trasportati a terra sulla navicella Soyuz. Leukin mira a studiare gli effetti del volo spaziale e dell’assenza di peso in particolare sul sistema immunitario, con possibili ricadute biotecnologiche.

Il Gruppo di Biologia Spaziale

Space Biology e ZeroG-Lifetec Team

Il Gruppo di Biologia Spaziale della ETH di Zurigo, Space Biology Group, fu fondato da Augusto Cogoli nel 1976 e iniziò la sua attività nell’anno seguente. Dal 2004 il Gruppo è diretto dal Dr Marcel Egli e dal 1993 è al Technopark di Zurigo, dove collabora strettamente con una spin-off, la Zero-g Life Tec. Dal luglio 2004 il Gruppo è parte del Dipartimento di Scienze della Terra della ETH di Zurigo. Dall’inizio, lo Space Biology Group collabora con ESA proponendo e realizzando propri esperimenti. Dal 2000, lo Space Biology Group ha fondato, con il supporto dell’ ESA, il BIOTESC. Questa struttura è il centro di supporto scientifico operativo (user support center or USOC) svizzero per la Stazione Spaziale Internazionale ISS nonché il centro di supporto (Facility Support Center or FSC) per Biolab, il modulo di esperimenti biologici per il laboratorio Columbus.

Un'alba dalla ISS

Lo Space Biology Group e la collaborazione con ESA nacquero in modo piuttosto curioso. Nel 1976 il Dr Cogoli, attivo all’Istituto di Biochimica della ETH, aprì, nella cafeteria dell’Istituto, una lettera a cui nessuno aveva prestato attenzione e che conteneva un invito di ESA per proporre esperimenti nello spazio. Il Dr Cogoli, da sempre entusiasta per lo spazio, non si fece sfuggire l’occasione. Così, il primo esperimento fu realizzato a bordo dello Shuttle Columbia nel novembre del 1983. Da allora sono stati eseguiti oltre venti altri esperimenti nello spazio su ISS e altri cinque progetti già approvati sono in attesa di volare nei prossimi anni. Oggi, lo Space Biology Group è un importante centro per la ricerca cellulare dei mammiferi nell’ambiente spaziale, in stretto contatto con altri centri di ricerca e industrie in Europa e negli USA.

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