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Esperimento italiano in 2017 su Stazione Spaziale Internazionale

A maggio 2017, decollerà verso la Stazione Spaziale Internazionale anche un progetto di ricerca per scoprire gli effetti della micro-gravità sulle cellule del sangue, con l’obiettivo di trovare nuove armi contro l’indebolimento dello scheletro che colpisce gli astronauti ma che è simile anche alla comune osteoporosi. Lo ha annunciato l’università Campus Biomedico di Roma, capofila del progetto.
Ad essere studiato sarà il sangue di Mauro Maccarrone, Ordinario di Biochimica dell’università. “Scopo primario dell’esperimento è quello di affrontare il problema dell’indebolimento dell’apparato scheletrico umano – spiega Maccarrone -. Una questione che tocca innanzitutto gli astronauti le cui ossa dopo alcuni mesi in micro-gravità nello Spazio perdono in modo importante densità ossea”.
L’esperimento, che vede coinvolti anche l’Università di Tor Vergata e quella di Teramo oltre a Nasa ed Esa serve a capire se è possibile stimolare le staminali del sangue per farle trasformare in osteociti, precursori delle cellule ossee. Se tutto funzionerà, diventerà possibile ripristinare la corretta densità ossea umana non più grazie a una terapia o a una medicina. “Basterà – spiega Maccarrone – dare ad alcune cellule staminali ematiche degli astronauti gli stimoli giusti per trasformarsi in osteociti, prendendo il loro sangue e attivandolo perché si differenzi, per poi reimmetterlo nel loro circolo”.
La microgravità verrà usata anche per studiare i processi alla base dell’osteoporosi, che in queste condizioni sono accelerati. “Se capiamo quello che succede lassù – sottolinea il docente – avremo un nuovo e importante strumento da usare a livello preventivo per le patologie proprie dell’invecchiamento.
In questo esperimento spaziale, in particolare, punteremo su un ‘pacchetto’ di segnali nuovo, mai studiato da nessuno”.

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Diagnosi più precoci e nuove cure

Dalle tecniche di analisi dei miliardi di dati che arrivano ogni giorno dalla ricerca spaziale è in arrivo una rivoluzione della ricerca contro il cancro, che potrà portare a diagnosi più precoci e cure su misura. E’ possibile grazie all’accordo tra il Jet Propulsion Laboratory (Jpl) della Nasa e il National Cancer Institute degli Stati Uniti, attiva da 15 anni fa e rinnovato adesso per altri cinque.

Ogni giorno satelliti e telescopi spaziali inviano a Terra un’incredibile quantità di dati, un ‘mare’ in cui sarebbe impossibile non perdersi senza l’uso di sofisticati algoritmi capaci di mettere ordine. E’ il cosiddetto problema dei Big Data e le difficoltà fondamentali sono quelle di riuscire a identificare i dati importanti in mezzo a quello che sembra un caos di numeri e mettere ordine tra i dati in arrivo da strumenti o centri di ricerca che usano metodi di catalogazione differenti. 

Analogo problema si sono trovati davanti i ricercatori del progetto Early Detection Research Network (Edrn), il cui obiettivo è raccogliere dati da vari centri e identificare le firme genetiche e molecolari dei tumori. Il muro che si sono trovati davanti era quello di uniformare i dati “e il Jpl ci ha detto: affrontiamo queste cose di continuo!”, ha spiegato Sudhir Srivastava, responsabile di Edrn.

E’ nata così una collaborazione che in 15 anni ha portato molti frutti, tra cui nuovi test diagnostici per il riconoscimento dell’insorgenza del cancro usati finora da un milione di pazienti negli Usa. Il nuovo accordo di collaborazione tra i due centri coincide anche con l’allargamento del progetto a Regno Unito, Cina, Giappone, Australia, Israele e Cile. “Più ci espandiamo, più dati possiamo integrare – ha spiegato Christos Patriotis, direttore del gruppo di ricerca del National Cancer Institute – al posto di essere come dei ‘silos’ isolati adesso i nostri partner possono integrare le loro scoperte. Ogni sistema può parlare con l’altro”.

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In vista dei viaggi su Marte e per cercare vita su altri pianeti

Per la prima volta è stata ottenuta una mappa del Dna nello spazio. L’esperimento, condotto sulla Stazione Spaziale dall’astronauta americana Kate Rubins, è già considerato un rivoluzionario giro di boa per la biologia e la medicina.

Oggi sequenziare un campione genetico in un laboratorio a Terra è un’operazione quasi di routine, ma fare lo stesso nello spazio è ancora molto difficile. Fornire agli astronauti uno strumento del genere potrebbe avere molte applicazioni sia per le missioni attuali che per i futuri viaggi nel Sistema Solare.

Si potrebbero, ad esempio, fare diagnosi per eventuali malattie dell’equipaggio, identificare microrganismi indesiderati all’interno della base oppure fare analisi per cercare forme di vita su altri pianeti. I principali problemi sono dovuti proprio alla quasi totale assenza di gravità (microgravità), che rischia di compromettere il funzionamento degli strumenti. Per questo i ricercatori della Oxford Nanopore Technologies hanno messo a punto un dispositivo chiamato MinION, che riesce a scomporre filamenti di Dna e a leggerli sfruttando impulsi elettrici fatti passare lunghi i filamenti genetici.

Lo strumento è stato testato per la prima volta a bordo della Stazione Spaziale, analizzando il Dna di campioni portati appositamente dalla Terra. Per verificarne la correttezza, lo stesso lavoro è stato fatto in contemporanea, su campioni analoghi, da biologi in laboratori terrestri. Il prossimo passo della missione sarà preparare i campioni direttamente nello spazio ed eseguire analisi anche sull’attività dei geni degli astronauti per verificare se questa viene in qualche modo alterata dalla vita a gravità zero.

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La febbre di Pokemon Go impazza ovunque, ma sembra che l’unico luogo rimasto ‘indenne’ sia la Stazione Spaziale Internazionale (Iss): nessuno dei sei uomini a bordo sta dando la caccia ai mostriciattoli. Alla domanda di un appassionato se a bordo ci fossero Pokemon da catturare è arrivato in risposta il tweet: ”sfortunatamente no. Ci sono gli smartphone, ma l’equipaggio può usarli solo per la ricerca”.

Oltre a monumenti e luoghi pubblici, molte ‘pietre miliari’ del mondo scientifico sono entrate nel circuito della caccia ‘outdoor’ ai mostriciattoli. C’e’ il Johnson Space Center della Nasa in Texas, che ha avvisato i giocatori su Twitter di 18 Pokestop nelle sue vicinanze. Nello Smithsonian Mathias Laboratory del Maryland i ricercatori, interrotti nel lavoro da un’invasione di Pokemon, dopo essersi riorganizzati hanno iniziato a resistere e reagire. 

Il Jet Propulsion Laboratory (Jpl) della Nasa in California è già diventato una palestra per i Pokemon, mentre all’Arizona Science Center lo staff ha trovato un Caterpie. All’Università della California a Los Angeles, uno studente ha catturato un paio di mostri mentre passeggiava nei saloni dove c’era la macchina che aveva inviato il primo messaggio via internet. 

Non è sfuggito alla febbre dei Pokemon nemmeno il tempio americano della fisica delle particelle, il Fermilab, anzi: è già diventato un sogno per i giocatori di Pokemon Go, con Pokestop, palestra e molti mostri. Il Cern di Ginevra non è da meno e uno dei quattro grandi esperimenti dell’acceleratore più grande del mondo, il Large Hadron Collider (Lhc), Atlas, è un Pokestop. Infine, proprio all’ingresso della sede dell’Associazione americana per il progresso delle scienze (Aaas) a Washington D.C. è stato trovato un Weedle, ossia una larva di Pokemon.

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Produce i tessuti del ginocchio

Sta nel palmo della mano ed è in corsa per andare sulla Stazione Spaziale. Progettata dall’italiano Riccardo Gottardi della Fondazione Ri.Med, è stata realizzata nei laboratori dell’università americana di Pittsburgh, dove il ricercatore lavora grazie a una borsa di studio della Fondazione. La macchina ha l’obiettivo, in particolare, di produrre tessuti del ginocchio per la medicina rigenerativa e per testare farmaci contro l’osteoporosi.

Il sistema è stato realizzato nell’ambito di un bando del Centro per l’avanzamento delle scienze nello spazio (Casis), il laboratorio di riferimento degli Stati Uniti per l’attività scientifica sulla Stazione Spaziale. ”Dovremo testarlo ancora per un anno e mezzo sulla Terra, e poi seguiranno circa 2 anni di test per vedere se può volare” ha detto Gottardi all’ANSA.

Sarà il Casis a finanziare la preparazione della macchina per l’invio nello spazio, adattandola per funzionare anche in assenza di gravità. La mini fabbrica, che tecnicamente si chiama bioreattore, sta sul palmo di una mano, e contiene 50 ‘pozzetti’ che ‘sfornano’ tessuti e organoidi di ginocchio, ”a partire – ha spiegato il ricercatore – sia da tessuti umani, sia dalle staminali del midollo, che facciamo differenziare in cellule dei tessuti del ginocchio”. Gli organoidi sono degli abbozzi di organo, nei quali i tessuti sono organizzati come nel ginocchio umano.

Il bioreattore ricrea un ambiente fisiologico fatto di un insieme di ossa e tessuti vascolarizzati in cui si osserva, per esempio, come reagisce l’osso quando la cartilagine è danneggiata e viceversa. Questo permette sia di sperimentare farmaci sia produrre, in futuro, tessuti da impiantare nel ginocchio danneggiato. L’obiettivo è testare i farmaci anche nello spazio, dove i processi degenerativi subiscono una fortissima accelerazione ed effetti che sulla Terra richiederebbero anni, possono essere osservati in circa dieci giorni.

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Progettata da un italiano, produce i tessuti del ginocchio

Sta nel palmo della mano la fabbrica di organi in miniatura ideata in Italia e in corsa per andare sulla Stazione Spaziale. Progettata dall’italiano Riccardo Gottardi della Fondazione Ri.Med, è stata realizzata nei laboratori dell’università americana di Pittsburgh, dove il ricercatore lavora grazie a una borsa di studio della Fondazione. La macchina ha l’obiettivo, in particolare, di produrre tessuti del ginocchio per la medicina rigenerativa e per testare farmaci contro l’osteoporosi.

Il sistema è stato realizzato nell’ambito di un bando del Centro per l’avanzamento delle scienze nello spazio (Casis), il laboratorio di riferimento degli Stati Uniti per l’attività scientifica sulla Stazione Spaziale. ”Dovremo testarlo ancora per un anno e mezzo sulla Terra, e poi seguiranno circa 2 anni di test per vedere se può volare” ha detto Gottardi all’ANSA.

Sarà il Casis a finanziare la preparazione della macchina per l’invio nello spazio, adattandola per funzionare anche in assenza di gravità. La mini fabbrica, che tecnicamente si chiama bioreattore, sta sul palmo di una mano, e contiene 50 ‘pozzetti’ che ‘sfornano’ tessuti e organoidi di ginocchio, ”a partire – ha spiegato il ricercatore – sia da tessuti umani, sia dalle staminali del midollo, che facciamo differenziare in cellule dei tessuti del ginocchio”. Gli organoidi sono degli abbozzi di organo, nei quali i tessuti sono organizzati come nel ginocchio umano.

Il bioreattore ricrea un ambiente fisiologico fatto di un insieme di ossa e tessuti vascolarizzati in cui si osserva, per esempio, come reagisce l’osso quando la cartilagine è danneggiata e viceversa. Questo permette sia di sperimentare farmaci sia produrre, in futuro, tessuti da impiantare nel ginocchio danneggiato. L’obiettivo è testare i farmaci anche nello spazio, dove i processi degenerativi subiscono una fortissima accelerazione ed effetti che sulla Terra richiederebbero anni, possono essere osservati in circa dieci giorni.

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Primo report su medicinali usati a bordo della stazione spaziale

Se in futuro sarà possibile programmare un lungo viaggio su Marte, non bisognerà dimenticare di mettere in valigia sonniferi e creme per la pelle. Il suggerimento deriva dai risultati di una nuova ricerca pubblicata su Faseb Journal, che ha esaminato per la prima volta i medicinali utilizzati dagli astronauti nelle missioni di lunga durata alla Stazione Spaziale Internazionale (Iss). “Dormire bene nello spazio può essere più difficile di quello che si pensa: oltre ai problemi relativi alla microgravità c’è anche il fatto che il giorno e la notte si sperimentano meglio su un pianeta”spiega Gerald Weissmann, redattore capo del Faseb Journal in una nota. I risultati hanno evidenziato che molti medicinali degli astronauti non si discostavano molto da quelli di adulti sani sulla Terra e il loro uso era in particolar modo simile a quello degli equipaggi dei sottomarini, anch’essi spesso ‘costretti’ in un ambiente chiuso per un lungo periodo di tempo. Dall’esame e’ emerso, come ci si potrebbe forse attendere, che molti dei medicinali sono relativi all’ambiente inusuale e ‘confinato’ della microgravita’ nel quale gli astronauti lavorano o al lavoro stesso richiesto per portare a termine la missione, ma il report mostra anche l’uso di medicinali che favoriscono il sonno e l’incidenza di eruzioni cutanee superiori alle attese. “Speriamo che questo studio contribuirà a dare un aiuto alla Nasa per prepararsi alle esigenze mediche degli astronauti in missioni spaziali di lunga durata-spiega Virginia E. Wotring, ricercatrice presso la Division of Space Life Sciences della Universities Space Research Association di Houston,Texas- sapere quali farmaci mettere in valigia e’ soprattutto importante prima di avviare una missione esplorativa che può durare magari tre anni”. Wotring ha esaminato le cartelle cliniche di membri dell’equipaggio della ISS che hanno dato il permesso, i motivi per cui venivano utilizzati e l’efficacia percepita.