Primi embrioni di topo sviluppati nello spazio: emersi possibili rischi per la riproduzione umana
Per la prima volta gli scienziati hanno fatto sviluppare embrioni di topo nello spazio, ottenendo informazioni significative sulla riproduzione umana “fra le stelle”. È abbastanza chiaro, infatti, che in futuro la nostra specie diventerà multiplanetaria, a partire dalla colonizzazione della Luna; il satellite naturale della Terra, infatti, sarà utilizzato come laboratorio e trampolino di lancio per arrivare su Marte, principale obiettivo della rinnovata corsa alla spazio degli ultimi anni. Ma se non riusciremo a riprodurci con successo in condizioni di microgravità – o comunque di gravità diversa da quella terrestre – l'ambizioso progetto di diffonderci nel Sistema solare (e magari oltre) potrebbe svanire prima di cominciare. È per questo che gli scienziati studiano da anni l'impatto della microgravità sulla riproduzione dei mammiferi, in particolar modo sfruttando cellule di roditori, coinvolte in vari esperimenti condotti sia sugli Space Shuttle che sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS).
L'ultimo in ordine cronologico, come indicato, ha evidenziato per la prima volta che embrioni di topo riescono a svilupparsi normalmente in condizioni di microgravità, almeno nelle primissime fasi della crescita. Ma non ci sono solo dati potenzialmente positivi. Il tasso di sopravvivenza al quarto giorno di sviluppo, quando è stato interrotto l'esperimento, è infatti risultato essere sensibilmente inferiore di quello osservato negli embrioni coltivati sulla Terra. C'era anche un altro gruppo di controllo sulla ISS, tenuto in condizioni di gravità terrestre simulate; anch'esso ha avuto tassi più bassi di sopravvivenza. Ciò che emerge è che nello spazio un embrione può svilupparsi normalmente, ma la mortalità potrebbe essere ben superiore a quella sulla Terra (i tassi ridotti di sopravvivenza potevano essere legati anche ad altri fattori). È doveroso sottolineare che non sono stati fatti nascere topi da questi embrioni colivati nello spazio, tutti bloccati alla fase iniziale della crescita prima di essere rispediti sulla Terra, quindi non sappiamo quali problematiche avrebbero potuto sviluppare.
Controversi studi condotti in precedenza, anche con femmine di topo gravide, avevano evidenziato un impatto negativo sullo sviluppo embrionale. Nella ricerca “Orbital Spaceflight During Pregnancy Shapes Function of Mammalian Vestibular System” condotta dalla NASA sullo Space Shuttle, ad esempio, è emerso che la microgravità ostacola il naturale sviluppo del sistema vestibolare, legato alla navigazione spaziale / orientamento e all'equilibrio. Mentre lo studio “The fetus cannot exercise like an astronaut: Gravity loading is necessary for the physiological development during second half of pregnancy” ha fatto emergere problematiche a livello muscolare e scheletrico. Non c'è da stupirsi che la gravità sia una componente fondamentale affinché si sviluppino e plasmino regolarmente le strutture anatomiche che ci permettono di stare in piedi, camminare, correre e saltare proprio contrastando l'azione della forza di attrazione gravitazionale.
A condurre il nuovo studio è stato un team di ricerca giapponese guidato da scienziati dell'Università di Yamanashi, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del RIKEN BioResource Research Center, del Japan Space Forum, della Japan Manned Space Systems Corporation e di altri istituti nipponici. I ricercatori, coordinati dal professor Sayaka Wakayama, docente presso l'Advanced Biotechnology Center e tra i pionieri nello studio degli effetti della microgravità sullo sviluppo embrionale, attraverso la JAXA – l'Agenzia Spaziale Giapponese – hanno inviato sulla ISS cellule fecondate di topo, allo stadio iniziale di due cellule. Le cellule sono state scongelate e coltivate dagli astronauti all'interno di un apposito macchinario per quattro giorni, fino allo stadio di blastocisti. A quel punto sono state messe in paraformaldeide e rispedite sulla Terra per le indagini.
Come indicato, è stato rilevato un basso tasso di sopravvivenza negli embrioni coltivati sulla ISS, tuttavia gli embrioni che hanno superato la prova si sono sviluppati correttamente. “Gli embrioni coltivati in condizioni di microgravità si sono sviluppati in blastocisti con numero di cellule, massa cellulare interna, trofettoderma e profili di espressione genica normali simili a quelli coltivati sotto controllo artificiale di 1 g sulla Stazione Spaziale Internazionale e controllo terrestre di 1 g. Ciò dimostrava chiaramente che la gravità non aveva alcun effetto significativo sulla formazione della blastocisti e sulla differenziazione iniziale degli embrioni di mammifero”, hanno scritto gli autori dello studio.
Chiaramente servono ancora moltissimi altri dati per determinare se i mammiferi – e dunque l'essere umano – possono riprodursi in modo efficace nello spazio, ma alcuni risultati sono incoraggianti. Altri lo sono decisamente meno. Probabilmente con la conquista di Marte ne sapremo molto di più; dato che ci vogliono diversi mesi per raggiungere il “Pianeta Rosso”, la vita potrebbe essere concepita anche durante il lungo volo spaziale. I dettagli della ricerca “Effect of microgravity on mammalian embryo development evaluated at the International Space Station” sono stati pubblicati sulla rivista iScience.
