Dopo le formiche, saranno i topi i prossimi ospiti della stazione spaziale internazionale

Tra gli ospiti invitati a bordo della stazione spaziale internazionale (ISS), i topi saranno i prossimi "astronauti"

In un recente articolo ho scritto delle formiche astronauta e del perché lo studio del loro comportamento in condizioni di microgravità sia essenziale per sviluppare algoritmi in grado di rendere gli automi (tipo quelli inviati in esplorazione negli edifici in fiamme) perfettamente operativi in condizioni di assenza di comunicazioni. Esperimenti difficilmente ottenibili sulla Terra.
Dopo il felice trasbordo delle formiche sulla ISS, ecco che un nuovo gruppo di astronauti terrestri ma non umani si prepara ad "andare la dove nessun … topo è mai stato prima".  

Avete letto bene!

I prossimi astronauti che andranno a fare compagnia ai residenti sulla ISS (tra cui, per i prossimi sei mesi, la nostra Samantha Cristoforetti) sono proprio dei topi, mammiferi con consolidata versatilità nel colonizzare ambienti nuovi.

La missione dei 180 topi del Berkeley Lab è fornire informazioni sulle alterazioni che lo spazio (leggasi microgravità, radiazioni cosmiche, illuminazione "innaturale", etc) induce su sistema immunitario, sviluppo embrionale e post-natale e riproduzione nel corso delle generazioni.

Una missione fondamentale dato il sempre maggiore tempo di permanenza nello spazio del Homo e dell'aumento, per numero e tipologia (per sesso, età e ovviamente stato di salute), di chi ambisce a viaggiare nello spazio.

Viaggiare nello spazio non è una condizione per la quale l'evoluzione ci ha preparati. I rischi, senza considerare quelli operativi, sono solo parzialmente noti e i dati raccolti finora sono di fatto limitati alla permanenza di pochi mesi nello spazio peri-terrestre, una regione ben più protetta dalle radiazioni di quella in cui si troverebbe una navicella come ad esempio i due Voyager che hanno da poco valicato le colonne d'Ercole del sistema solare (vedi sotto il link per i rischi dei viaggi spaziali e QUI per l'articolo sulla posizione dei Voyager).
Tra i rischi ancora totalmente inesplorati, quelli sulle conseguenze a carico delle cellule germinali e della organogenesi sono i più critici. E' evidente infatti che è ben più rilevante valutare il rischio aggiunto sui bambini concepiti dopo (o anche durante) il viaggio e su gravidanze spaziali (organogenesi in assenza di gravità) rispetto al "solo" monitorare l'incidenza di malattie negli astronauti nei decenni successivi alla missione. Le donne sono, chiaramente, i soggetti più a rischio. Si tratta di "buchi neri" informativi estremamente critici dato che il XXI secolo vedrà verosimilmente l'inizio dei tentativi di colonizzazione di Marte e con esso una nuova sfida per la nostra biologia (vedi QUI per le missioni marziane).

"Una cosa che sappiamo da tempo è che la permanenza nello spazio colpisce il sistema immunitario degli astronauti. Ma come tali alterazioni possano ripercuotersi su crescita, sviluppo di organi e capacità riproduttiva è una questione ancora irrisolta" ha detto Janice Pluth, responsabile della Lab’s Life Sciences Division a Berkeley. "I topi potranno aiutarci a capire meglio cosa succede".

Perché proprio i topi?
I topi sono soggetti ideali per fare questi studi per una serie di motivi:

• sono animali la cui fisiologia e genetica è nota nei dettagli;
• hanno una elevatissima capacità di adattamento;
• tempo gestazionale di 21 giorni. Già 6 settimane dopo la nascita i topi raggiungono la maturità sessuale e sono quindi pronti per creare una nuova generazione.
• La vita media è di circa 1-2 anni, sufficientemente corta per monitorare eventuali anomalie nell'invecchiamento.

Questi sono i numeri che spiegano perché studiare i topi permetterà di avere informazioni che coprono più generazioni in un tempo limitato. Informazioni come vita media (e quindi malattie tra cui quelle tumorali) e fertilità derivanti UNICAMENTE dall'avere vissuto per un certo periodo di tempo in orbita. Per massimizzare le informazioni ottenute, i topi scelti appartengono a ceppi con diversa sensibilità alle radiazioni: alcuni estremamente resistenti e con bassissima frequenza di tumori spontanei e altri invece naturalmente più sensibili alle radiazioni.

Anche gli esseri umani, come facilmente prevedibile, hanno una diversa sensibilità ad agenti mutageni come le radiazioni o altri fattori ambientali. Questo è uno dei motivi per cui ad esempio tutti noi conosciamo forti fumatori vissuti fino ad una età molto avanzata senza mai avere sviluppato una singola neoplasia polmonare, ed altri, magari solo fumatori occasionali, che hanno sviluppato neoplasie anche prima di avere raggiunto la mezza età

La permanenza sulla ISS non rappresenta la condizione ideale per questi test, in quanto orbita in una zona relativamente protetta dalle radiazioni cosmiche grazie al campo magnetico terrestre, ma nondimeno rappresenta un primo test molto importante.

Questo studio è uno dei  26 progetti presentati ad agosto dalla NASA nell'ambito del programma Space Biology (vedi QUI). I progetti saranno condotti a bordo della ISS, e coinvolgeranno sistemi biologici molto diversi tra cui microorganismi, piante e appunto animali come formiche e topi.

Non si tratta solo di rispondere a quesiti connessi con i futuristici viaggi spaziali umani; molti dei test sono infatti finalizzati a testare nuove tecnologie o strumentazioni da usare sulla Terra.

La data di lancio per i topi astronauti non è ancora stata fissata.

(articolo precedente sul tema "Viaggi spaziali e rischi per la salute")

Fonte
- How Does Space Travel Affect Organ Development?
Berkeley Lab, news