Samantha Cristoforetti, completati due esperimenti a bordo della ISS

Ultimo mese di permanenza di Samantha Cristoforettti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS), dove per conto dell’Agenzia Spaziale Italiana sta compiendo gli esperimenti previsti per la missione Futura. L’intenso programma scientifico di queste ore ha visto la realizzazione di due esperimenti di biologia “Nanoparticles and Osteoporosis (NATO)” e “Cell Shape and Expression (CYTOSPACE)”, arrivati sulla Stazione la scorsa settimana con il cargo SpaceX-6 lanciato dalla base del Kennedy Space Center in Florida.

Gli esperimenti sono due dei nove che Samantha Cristofofretti, astronauta Esa e capitano/pilota dell’Aeronautica Militare, ha realizzato e si appresta a completare nell’ambito di Futura, la seconda missione di lunga durata dell’Agenzia Spaziale Italiana. si tratta di due sperimentazioni fondamentali che avranno importanti ricadute nell’ambito medico scientifico.

Il primo esperimento, guidato dalla Prof. Livia Visai, riguarda la ricerca sulla osteoporosi, una malattia scheletrica multifattoriale che può essere correlata a diversi fattori di rischio. Il progetto è stato realizzato dal Dipartimento di Medicina Molecolare, Unità di Biochimica, Laboratorio di Nanotecnologie, dell’Università degli Studi di Pavia, dal Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari, Facoltà di Farmacia, dell’Università degli Studi di Milano, dall’Istituto di Cristallografia del CNR e dalla Kayser Italia ed ha l’obiettivo di verificare l’efficacia dell’impiego di alcune nanoparticelle sulle cellule ossee come contromisura per attivare la formazione di tessuto osseo e ridurne il processo di riassorbimento.
La particolare condizione di assenza di peso che si realizza in orbita favorisce l’insorgenza di questa patologia anche in soggetti sani, in forma però reversibile, rendendo la ISS un ambiente ideale per il suo studio. La comprensione della patologia e dei meccanismi biochimici e biomolecolari sottostanti è notevolmente importante per lo sviluppo di nuove strategie sui protocolli terapeutici o farmacologi per la prevenzione e lo sviluppo di contromisure efficaci.

Le ricadute di questo esperimento sono innanzitutto scientifico-tecnologiche, per la ricerca delle misure di contrasto alle problematiche inerenti la riduzione di massa minerale ossea, indotta dalla permanenza nello spazio o per invecchiamento sulla terra. Naturalmente, lo studio di tali contromisure è destinato ad avere sia ricadute sociali, per la riduzione dei costi e il miglioramento della qualità della vita di coloro che invecchiano così come di coloro che lavoreranno nello spazio, sia anche economiche, per i possibili trasferimenti tecnologici alle industrie di settore, che potranno così accrescere la propria competitività a livello internazionale.

Il secondo esperimento ha come responsabili scientifici il Dr. Marco Vukich e il Dr. Alessandro Palombo. È stato realizzato dalla Kayser Italia e dal Dipartimento di Medicina Clinica e Molecolare dell’Università La Sapienza di Roma. L’esperimento ha l’obiettivo di definire un modello in grado di descrivere l’influenza del fattore fisico microgravità sull’espressione genica, influenza che si esercita attraverso la modificazione della forma cellulare. Il modello microgravitazionale costituisce una opportunità unica per capire in che modo le forze fisiche siano in grado di determinare il destino dei sistemi biologici complessi. Queste forze, infatti, interferiscono con il citoscheletro della cellula e lo modificano, determinando stravolgimenti di forma e una lunga cascata di reazioni che interessano pressoché tutte le principali funzioni cellulari. Per quanto riguarda le ricadute, è verosimile che il progresso nelle conoscenze di questi meccanismi si possa tradurre in un progresso nella terapia di numerose affezioni in cui il citoscheletro e la forma cellulare sono coinvolti, quali le patologie del connettivo, l’osteoporosi, il cancro.

Gli esperimenti sono iniziati sabato 18 aprile quando Samantha Cristoforetti ha prelevato l’hardware da SpaceX-6 e lo ha inserito nell’incubatore spaziale installato nel modulo dell’Agenzia Spaziale Europea Columbus. L’esecuzione degli esperimenti è proseguita in modo autonomo fino a stamattina, quando l’hardware è stato trasferito nei frigoriferi e congelatori di bordo in attesa del rientro a terra, previsto a maggio.

Le operazioni di bordo sono state seguite in tempo reale dai centri di controllo di terra dell’Agenzia Spaziale Italiana e dall’Agenzia Spaziale Europea. Da Zurigo, gli specialisti di Biotesc hanno condotto da terra le operazioni del Kubik, l’incubatore ESA della Stazione usato per i due esperimenti. Da Livorno, gli specialisti di Kayser Italia, che ha anche realizzato e qualificato l’hardware per i due esperimenti, hanno monitorato e condotto le attività sui due esperimenti dallo “User Operations and Support Center, USOC” dell’Agenzia Spaziale Italiana, allestito nell’azienda livornese sotto il contratto dei servizi di supporto alla utilizzazione nazionale della ISS. Dallo stesso centro, vengono controllati tutti gli esperimenti svolti dall’Agenzia Spaziale Italiana nella missione FUTURA.