La microgravità aiuta la ricerca sul cancro

Un bioreattore, uno speciale incubatore per far crescere le cellule tumorali (Foto NASA/Dennis Olive)
Un bioreattore, uno speciale incubatore per far crescere le cellule tumorali (Foto NASA/Dennis Olive)

Per effettuare ricerche sul cancro, l’orbita sembra un posto improbabile, invece sulla Stazione Spaziale Internazionale ci sono condizioni che possono favorire certe ricerche biologiche, in particolare la microgravità.

Il problema nelle ricerche sul cancro è dato da modo in cui le strutture cellulari si sviluppano. In un corpo umano la crescita avviene all’interno di strutture di supporto fatte di proteine e carboidrati che permettono agli organi normali e ai tumori di formare strutture tridimensionali. In laboratorio, invece, le cellule si sviluppano su una superficie piana, moltiplicandosi in strutture simili a fogli.

Il problema è che strutture cellulari diverse hanno comportamenti diversi. I ricercatori hanno quindi bisogno di far crescere i tumori in laboratorio nella maniera più fedele possibile perché i loro studi mostrino quali sono realmente gli effetti dei cambiamenti genetici sullo sviluppo cellulare.

Per risolvere questo problema, sono stati ideati diversi metodi ma nessuno riproduce con esattezza il comportamento di un tumore all’interno di un corpo umano. Invece, in un ambiente in cui la gravità è inesistente o comunque molto ridotta, le cellule si aggregano in strutture tridimensionali in maniera più simile a quelle create con i metodi disponibili sulla superficie della Terra.

L’idea è tutt’altro che nuova. Recentemente, la professoressa Jeanne Becker del National Space Biomedical Research Institute di Houston ha pubblicato un articolo che ripercorre quarant’anni di ricerche di biologia cellulare in ambiente di microgravità che parte dai primi esperimenti effettuati sullo Skylab negli anni ’70.

Nel corso degli anni, parecchi esperimenti biologici sono stati effettuati sugli Space Shuttle ma anche su navicelle spaziali russe e negli ultimi anni altri sono stati effettuati sulla Stazione Spaziale Internazionale. I risultati accumulati hanno permesso di ottenere nuove informazioni su alcuni meccanismi di sviluppo delle cellule tumorali come quelli legati alle citochine, proteine che servono a mediare e regolare le immunità e le infiammazioni.

Le strutture cellulare cresciute in microgravità sono tridimensionali ma non sono dotate di vasi sanguigni perciò al loro centro le cellule tendono a morire per mancanza di nutrimento. Questo può apparire a prima vista come un problema ma secondo la professoressa Jeanne Becker la stessa cosa avviene in certi tumori perciò in realtà favorisce la ricerca.

Anche se le tecniche per far crescere strutture tridimensionali sulla Terra stanno migliorando, i dati ottenuti in microgravità costituiscono un importante contributo alla ricerca sul cancro. La Stazione Spaziale Internazionale è attualmente l’unico luogo in cui è possibile portare avanti questo tipo di ricerche con continuità, uno dei tanti casi in cui la sua utilità è conosciuta solo ad una piccola minoranza.

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