Cellule staminali più vecchie che mai: la ricerca nello spazio fa scalpore!

Cellule staminali più vecchie che mai: la ricerca nello spazio fa scalpore!

Un nuovo studio ha rivelato risultati allarmanti sugli effetti dello spazio sulle cellule staminali umane. Sulla base dei dati raccolti durante quattro missioni di rifornimento di SpaceX alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) tra la fine del 2021 e l’inizio del 2023, la ricerca mostra che le cellule staminali invecchiano più velocemente nello spazio. La professoressa Catriona Jamieson del Sanford Stem Cell Institute sottolinea l’importanza di questi risultati per le missioni spaziali a lungo termine, soprattutto quando il corpo umano è esposto a condizioni estreme. Lo studio, finanziato in parte dalla NASA e pubblicato sulla rivista Cell Stem Cell, è il primo del suo genere ad osservare direttamente in tempo reale il funzionamento delle cellule staminali nell'orbita terrestre bassa.

Per monitorare le cellule staminali durante gli esperimenti è stato utilizzato un bioreattore innovativo con un sistema di monitoraggio AI. Per le indagini, le cellule staminali del midollo osseo di pazienti con protesi dell’articolazione dell’anca sono state trasportate in aereo all’ISS. È stato scoperto che le cellule staminali sono generalmente inattive fino all'80% del tempo per mantenere le riserve energetiche. Nello spazio, però, queste cellule rimanevano costantemente attive, portando ad una rapida perdita delle loro riserve energetiche ed esponendo le cellule staminali ad un invecchiamento accelerato.

Meccanismi di invecchiamento rapido

Una scoperta particolarmente preoccupante è l’attivazione dei “geni oscuri”, che rappresentano i resti dei retrovirus nel genoma umano. Questi geni costituiscono circa il 55% del genoma e vengono attivati ​​sotto pressione estrema. Il professor Jamieson traccia parallelismi con i pazienti nella fase pre-leucemia, nei quali si osservano processi di invecchiamento simili. I risultati mostrano che alcuni campioni di cellule sono sopravvissuti fino a 45 giorni sulla ISS, ma sono invecchiati rapidamente a causa dell’iperattività. I dati preliminari suggeriscono che le cellule staminali possono rigenerarsi dopo il ritorno sulla Terra, il che potrebbe richiedere fino a un anno.

Le scoperte di questo studio non sono importanti solo per i futuri viaggi spaziali, ma potrebbero avere importanti implicazioni anche per la cura del cancro e delle malattie degenerative sulla Terra. Il dottor Arun Sharma del Cedars-Sinai Medical Center sottolinea che i voli di lunga durata possono indebolire il sistema immunitario e sanguigno, e i ricercatori sottolineano la necessità di comprendere i rischi dell’ambiente a bassa orbita per sviluppare strategie di prevenzione efficaci.

Nuovi approcci alla rigenerazione delle cellule cardiache

Parallelamente alla ricerca sulle cellule staminali nello spazio, si registrano progressi significativi nella medicina rigenerativa, in particolare nella cura delle malattie cardiovascolari. Queste sono la principale causa di morte nel mondo, con quasi 18 milioni di morti ogni anno. Oltre 640 milioni di persone sono affette da qualche forma di queste malattie. Il tessuto muscolare cardiaco danneggiato non è in grado di rigenerarsi, rendendo il trattamento complesso, soprattutto data la disponibilità limitata di cuori donatori.

Un gruppo di ricerca della Emory University ha utilizzato la microgravità sulla ISS per studiare nuovi approcci terapeutici. Le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC) vengono esplorate come un'opzione promettente perché possono essere riprogrammate da campioni di pelle o sangue per svilupparsi in cardiomiociti, che sono cellule del muscolo cardiaco. Sulla ISS, le cellule negli sferoidi tridimensionali sono cresciute più velocemente dei gruppi di controllo sulla Terra. Questo sviluppo mostra il potenziale per superare le sfide legate alla produzione di cellule cardiache di alta qualità e potrebbe potenzialmente rivoluzionare i metodi di trattamento.

Le analisi genetiche hanno rivelato che le cellule nello spazio avevano una maggiore espressione di geni importanti per la sopravvivenza cellulare. Queste cellule hanno prodotto più proteine ​​di sopravvivenza e hanno mostrato segni di maggiore maturità, il che potrebbe consentire nuove strategie per creare cellule cardiache più forti con una migliore sopravvivenza. Tali sviluppi darebbero a milioni di pazienti nuove speranze e potrebbero trasformare i trattamenti per le malattie cardiache.

Nel complesso, la ricerca sulla microgravità evidenzia le interazioni tra gli ambienti spaziali e i processi biologici e potrebbe avere conseguenze di vasta portata per la salute degli astronauti e per gli approcci terapeutici sulla Terra. Mentre la scienza continua a indagare sui meccanismi responsabili di questi cambiamenti, sta diventando chiaro che lo spazio non è solo un luogo di meraviglie, ma anche un laboratorio per la medicina pionieristica.

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