Con la missione Artemis II, dopo più di cinquant’anni siamo tornati a viaggiare verso la Luna. All’interno della capsula Orion, insieme ai quattro astronauti c’era un passeggero speciale: un organo umano. Dentro un chip. Nello spazio.
Ma perché metterlo in un chip e spedirlo nello spazio? E che organo era?
Un organo in un chip
Nelle condizioni più semplici, gli esperimenti in laboratorio sono svolti in piastra: cellule immerse in un mezzo di coltura che resta relativamente fermo. Ma noi siamo più complessi di così.
E per avvicinarsi maggiormente alla realtà biologica, gli scienziati stanno sviluppando tecnologie sempre più sofisticate. Tra queste, l’organ-on-chip: cellule coltivate all’interno di un chip grande pochi centimetri, attraversato da canali che imitano i nostri vasi sanguigni.
I canali presenti all’interno del chip consentono, infatti, un flusso di mezzo di coltura che trasporta nutrienti e porta via con sé le sostanze di scarto prodotte dalle cellule. Esattamente come fa il sangue scorrendo nei nostri vasi. Ma questo flusso non serve solo a nutrire: esercita uno stimolo meccanico sulle cellule, che si sentiranno così più “a casa”.
Il nostro organismo, del resto, non sta mai fermo!
Perché mandare un chip nello spazio?
I viaggi spaziali sono stressanti per l’organismo umano. L’esposizione a radiazioni e alla microgravità possono provocare una riduzione delle difese immunitarie, con possibile risveglio di virus latenti (non proprio il massimo se stai viaggiando a 400.000 km dalla Terra!).
E qui entra in gioco AVATAR: un organ-on-chip sviluppato per studiare l’impatto dei voli spaziali sul sistema immunitario.
All’interno del chip sono state coltivate cellule di midollo osseo donate dagli stessi astronauti della missione. Il midollo osseo è responsabile della produzione di globuli rossi, globuli bianchi e piastrine. Questo lo rende il candidato perfetto per osservare il comportamento del sistema immunitario nello spazio.
Non solo missioni spaziali
Oggi questa tecnologia è ampiamente utilizzata nei laboratori di ricerca. Richiede costi elevati e un personale specializzato, ma rappresenta una delle innovazioni più promettenti della biomedicina.
Gli organ-on-chip stanno cambiando il modo in cui comprendiamo il funzionamento del corpo umano e testiamo nuove sostanze. Non si tratta solo di migliorare l’accuratezza degli esperimenti, ma anche di ridurre la dipendenza dalla sperimentazione animale e accelerare il passaggio dalla ricerca di base alla pratica clinica. Questi chip possono essere considerati dei piccoli “avatar” del paziente, capaci di fornire risposte più realistiche e personalizzate.
Un piccolo chip ha consentito alla ricerca di superare i confini del laboratorio e volare verso la Luna.
Fonti: NASA