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BIOLOGO TEORETICO
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Il biologo nello spazio Le reazioni della materia vivente a gravità zero
Autore: MARCHISIO PIER CARLO
ARGOMENTI: BIOLOGIA, RICERCA SCIENTIFICA
ORGANIZZAZIONI: ESA
LUOGHI: ITALIA
HA un futuro la ricerca biologica condotta nello spazio in assenza di gravità? Al quesito sono state dedicate due giornate di lavoro nel centro di tecnologia dell'Agenzia spaziale europea (Esa) che si affaccia sulle dune della costa olandese del Mare del Nord. Al tavolo stavano gli scienziati responsabili degli esperimenti biologici condotti nell'agosto del '94 sul laboratorio spaziale sullo Shuttle e alcuni scienziati europei investiti del ruolo di critici dei risultati e delle future prospettive della ricerca biologica spaziale. Chi scrive faceva parte di questi ultimi nel suo recente ruolo di rappresentante italiano in seno al comitato di ricerca biologica dell'Esa. Fare un esperimento biologico in un laboratorio spaziale pone problemi organizzativi dalla soluzione difficile e costosa. Tutto deve essere meticolosamente organizzato a terra: in orbita, un astronauta-scienziato può dedicarsi solo a poche delicate manovre in esperimenti dei quali conosce solo il significato generale. Ne deriva che tutto deve essere automatizzato al massimo e prevedere minimi interventi umani. Il biologo spaziale deve quindi modificare la propria mentalità artigianale e organizzare il piano dell'esperimento in maniera assolutamente meticolosa prima del lancio. Non sempre è in grado di prevedere problemi che a terra sarebbero facili da correggere. Spesso problemi che si sono inaspettatamente presentati in orbita non hanno potuto essere tempestivamente corretti e hanno provocato il fallimento del piano sperimentale. Da ciò la necessità di ripetere alcuni esperimenti in lanci futuri. Chiunque conosca la complessità della risposta biologica conosce la sua potenziale variabilità. Negli esperimenti che si fanno a terra i biologi prevedono sempre un numero elevato di campioni per ogni dato sperimentale in modo da elaborare statisticamente il significato di ciascun dato. In orbita questo non è possibile per ragioni di spazio e di costo. Quindi molti dati potenzialmente interessanti sono risultati poco interpretabili proprio per la mancanza di controllo sulla variabilità statistica. Anche a questo problema si prevede di ovviare in futuro. Il lettore potrà chiedersi il perché di esplorare il funzionamento della macchina biologica in un ambiente innaturale come un laboratorio spaziale. Si tralasci per ora la risposta dell'intero corpo umano, già ampiamente studiata in condizioni di assenza di peso, e ci si concentri sulla biologia di cellule o tessuti isolati dal corpo. La domanda è centrata sul ruolo della gravità e delle radiazioni sulle funzioni biologiche fondamentali. Tutti sanno che la vita come noi la concepiamo si è evoluta a gravità 1 sul nostro pianeta e che le radiazioni cosmiche sono fortemente schermate dall'atmosfera. Che cosa capita delle funzioni cellulari quando la gravità si annulla e aumenta l'esposizione alla radiazione cosmica? Qualcosa capita ma non siamo ancora in grado di definire bene che cosa. La risposta immunitaria è forse il sistema biologico nel quale la forza di gravità è più profondamente coinvolta. La proliferazione e la motilità dei linfociti sembrano cambiare nello spazio ma la complessità della risposta immunitaria che poggia su relazioni sottili tra cellule diverse e interazioni molecolari complesse è lungi dall'essere chiara. Così, lo sviluppo embrionale dell'uovo di rana, che pare lievemente modificato nello spazio. Così anche la crescita verso il centro della Terra delle radici delle piante, l'esempio più chiaro di influenza della forza di gravità su un fenomeno biologico. La sensazione globale è che si sia ottenuto qualche risultato potenzialmente interessante ma nulla di così chiaro da far gridare di entusiasmo. Anche perché spesso sono mancati i controlli a gravità 1 ottenuti sullo Shuttle con un'apposita costosissima centrifuga che a volte non ha fatto correttamente il suo dovere e la statistica dei dati è stata spesso mediocre. Siamo solo all'inizio della nostra avventura di biologi spaziali. Se valga la spesa di investire grandi risorse di uomini e mezzi lo dirà il prossimo giro di esperimenti programmati di qui all'inizio del prossimo millennio sulla stazione spaziale russo-americana-europea. La mia opinione è che si possano risolvere brillantemente alcuni dilemmi di biologia teorica ma soprattutto si debba ottenere una spinta verso un progresso tecnologico applicabile alla medicina terrena. Esistono risorse tecniche che possono venire affinate dalla ricerca spaziale e potenzialmente adatte ad essere usate per problemi medici. L'industria spaziale italiana è notoriamente molto raffinata nel campo della microelettronica e aspetta collaborazione di idee provenienti dalla ricerca biomedica avanzata. Tra l'Alenia Spazio e il Parco scientifico biomedico San Raffaele si firma in questi giorni un protocollo di intesa che metterà le basi per un progetto di collaborazione tra ricerca biologica e industriale. Forse nascerà qualche idea utile a rilanciare il ruolo del nostro Paese nella ricerca spaziale. Pier Carlo Marchisio DIBIT San Raffaele, Milano
(fonte: TUTTOSCIENZE)
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