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Un metodo testato sulla Stazione Spaziale Internazionale può aiutare gli scienziati a combattere la degenerazione ossea nei voli spaziali a lungo termine. Sul tavolo c’è anche la possibilità che il sistema aiuti nel trattamento dell’osteoporosi sulla Terra. I risultati dei test mostrano che un nuovo sistema di somministrazione dei farmaci testato a bordo della ISS ha effetti benefici sulla trasformazione delle cellule staminali in osteoblasti, cellule responsabili della formazione ossea.

Come spiegato nel diario di bordo dall’astronauta italiana Samantha Cristoforetti responsabile del test ISS, l’osso è un tessuto vivente che viene costantemente distrutto e ripristinato. Mentre le cellule chiamate osteoclasti distruggono l’osso, gli osteoblasti producono nuovi strati di osso. “Se questa distruzione e produzione sono in equilibrio, va tutto bene“, spiega. Ma, in assenza di peso, come nello spazio, questo equilibrio viene disturbato e gli osteoclasti finiscono per “vincere”. Lo stesso accade con le persone con osteoporosi, una malattia che porta alla diminuzione della massa ossea e al deterioramento dell’architettura ossea, che aumenta il rischio di fratture.

 

Dalla Terra alla Stazione Spaziale Internazionale

Prima di lasciare la Terra, la sperimentazione del progetto denominato NATO è iniziata con alcune rotazioni a terra. L’obiettivo era quello di indurre condizioni di microgravità simulate. Uno dei ricercatori coinvolto nel progetto spiega che la scienza spaziale richiede una fase di preparazione della simulazione sulla Terra prima di effettuare la sperimentazione in orbita. “Devi sapere come si comportano le cellule in condizioni di microgravità e configurare il loro hardware“.

I campioni e l’hardware sono stati testati in una macchina di posizionamento casuale prima del lancio nello spazio, al fine di aiutare il team a comprendere con precisione il loro sistema e come può comportarsi in condizioni di microgravità. Per questo, il team di scienziati ha testato quante cellule sono sopravvissute, il numero di cellule necessarie per la sperimentazione e se il materiale nel contenitore era compatibile con i loro campioni.

Non appena l’hardware era pronto per andare nello spazio, è stato imballato su una navicella spaziale SpaceX Dragon per guidare il razzo Falcon 9. Il lancio è avvenuto presso la Cape Canaveral Air Force Station, nello Stato della Florida, negli Stati Uniti, il 14 aprile 2015.

L’astronauta ha quindi iniziato a sperimentare il progetto, caricando i campioni nel Kubik della stazione spaziale, un incubatore dove sono state collocate le cellule staminali durante lo studio. Dopo l’installazione, il processo è continuato, con l’obiettivo di confermare se il sistema basato su nanoparticelle potrebbe favorire le cellule staminali a diventare cellule che formano l’osso.

Il sistema testato si concentra su tre componenti principali: nanoparticelle, idrossiapatite, un costituente minerale naturale presente nelle ossa e stronzio, un componente che agisce sulle cellule ossee.

Per ottenere l’integrazione della nanoparticella nell’osso, il team del progetto NATO ha utilizzato l’idrossiapatite. Questo composto è stato arricchito con stronzio, che può avere effetti positivi sulla salute delle ossa. “Le nanoparticelle di stronzio sono un nuovo ed efficace trattamento non biologico per le lesioni ossee e possono essere utilizzate come una potente terapia per la rigenerazione ossea“, afferma Livia Visai, uno dei leader del progetto. Il team della NATO ora mira a esplorare ulteriormente le nanoparticelle di stronzio, sia negli integratori alimentari che negli impianti ossei rotti.ù

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