Una serie di indagini biologiche sostenute dalla NASA è pronta a dirigersi verso la Stazione Spaziale Internazionale con la 35ª missione di Commercial Resupply Services (CRS-35) di SpaceX, con lancio dalla Cape Canaveral Space Force Station in Florida. Il carico include studi progettati per affinare la comprensione di come i sistemi viventi rispondano alla microgravità—lavoro che, secondo la NASA, mira a proteggere la salute degli astronauti durante voli di lunga durata, generando al contempo indicazioni potenzialmente utili anche sulla Terra.
Il portafoglio di ricerca, coordinato attraverso la Biological and Physical Sciences Division della NASA, copre quattro aree principali: modelli in miniatura di tessuto cerebrale 3D, progressione delle malattie delle piante in colture cresciute nello spazio, uno strumento rapido per test sanitari in orbita e la prosecuzione della sorveglianza dei batteri resistenti agli antibiotici a bordo della stazione.
Una delle indagini affronta un’incognita ad alta posta in gioco per la medicina dell’esplorazione: come cambia il cervello umano nello spazio. I ricercatori inviano in orbita piccoli modelli, coltivati in laboratorio, di tessuto cerebrale umano per una permanenza di cinque settimane. Dopo il volo, questi tessuti esposti allo spazio saranno confrontati con campioni corrispondenti mantenuti sulla Terra. Misurando le differenze a livello cellulare, il team punta a identificare come brevi periodi di stress da volo spaziale possano influenzare la biologia del cervello—conoscenze che potrebbero orientare contromisure per gli equipaggi diretti verso la Luna e, in prospettiva, più in profondità nel Sistema solare.
Un secondo studio si concentra sulle “colture spaziali”, chiedendosi se le malattie delle piante possano progredire più rapidamente o diventare più gravi in microgravità. L’esperimento esamina piante infettate da un fungo patogeno, confrontando i cambiamenti molecolari e strutturali negli esemplari coltivati sulla stazione con piante infette cresciute sotto la gravità terrestre. Oltre all’obiettivo immediato di proteggere i futuri raccolti nello spazio, i risultati potrebbero aiutare i selezionatori a sviluppare colture con una migliore resistenza alle malattie per le aziende agricole sulla Terra, riducendo potenzialmente le perdite causate dai patogeni.
La NASA ha sottolineato sempre più il ruolo delle piante nel sostenere gli equipaggi lontano da casa. Oltre a fornire cibo fresco e varietà nella dieta, le colture possono supportare il benessere degli astronauti durante missioni lunghe. Assorbono inoltre anidride carbonica, rilasciano ossigeno e aiutano a riciclare l’acqua—funzioni che diventano più importanti man mano che le missioni si spingono più lontano dalla Terra e le opportunità di rifornimento diminuiscono.
A bordo di CRS-35 c’è anche il primo test nello spazio di un lettore compatto per micropiastre (microplate reader) consegnato alla stazione all’inizio di quest’anno. Il dispositivo viene valutato nell’ambito dell’iniziativa Commercially Enabled Rapid Space Science della NASA per verificare quanto sia in grado di rilevare e quantificare biomarcatori, inclusi anticorpi, antigeni e proteine. Se il test avrà successo, gli astronauti potrebbero analizzare campioni biologici in orbita e ottenere risultati rapidamente, invece di attendere il rientro dei campioni sulla Terra. L’obiettivo di lungo periodo della NASA è una rilevazione più rapida di infezioni e altri problemi di salute durante missioni in cui potrebbero essere necessarie decisioni cliniche tempestive e il rientro dei campioni è impraticabile.
L’indagine finale segna la quarta e ultima prevista “deployment” sulla stazione di un’iniziativa di precision health dedicata al tracciamento dei batteri resistenti agli antibiotici. Gli astronauti effettueranno ripetuti tamponi e campionamenti delle superfici della stazione per monitorare come gli organismi resistenti ai farmaci persistano e cambino in microgravità. Il lavoro mira a orientare strategie che riducano i rischi di infezione per gli equipaggi in spedizioni prolungate. Sulla Terra, i risultati potrebbero anche contribuire a capire come emergano i “superbatteri” resistenti—un problema alimentato in parte dall’uso eccessivo di antibiotici.
La NASA afferma che la propria Biological and Physical Sciences Division utilizza l’ambiente spaziale per condurre studi difficili o impossibili da realizzare a terra, costruendo le conoscenze fondamentali necessarie per “andare più lontano e restare più a lungo” nello spazio, offrendo al contempo benefici anche a casa.
Perché è importante
Con lo spostamento del volo umano verso missioni più lunghe, minacce per la salute come stress neurologico, infezioni e fallimenti dei sistemi alimentari passano dall’essere ipotesi teoriche a rischi operativi. Questi esperimenti mirano a fornire strumenti pratici—come diagnostica di bordo più rapida—e dati biologici di base che potrebbero plasmare i protocolli medici per gli astronauti e la progettazione delle colture. I ricercatori osserveranno eventuali differenze nette tra campioni volati nello spazio e controlli a terra, e segnali che la microgravità modifichi il comportamento di patogeni e microbi resistenti.