Con Artemis II, il progetto AVATAR indaga l’impatto dello spazio profondo sulla salute, con implicazioni per missioni future e applicazioni mediche sulla Terra
Tornare a viaggiare intorno alla Luna ha tenuto tutti con il fiato sospeso e lo sguardo all’insù: lo scorso primo aprile, alle 18:35 EST, la missione Artemis II è stata lanciata con successo da Cape Canaveral. I quattro astronauti della NASA si sono spinti oltre i confini finora raggiunti dalle missioni umane, superando il programma Apollo. Ma arrivare così lontano non significa solo esplorare: l’obiettivo è costruire una presenza sostenibile sul nostro satellite e fare ricerca scientifica. Infatti, la missione sarà fondamentale per studiare come il viaggio nello spazio profondo influisca sulla salute umana. Come spiegato in un articolo su Nature, tra i progetti chiave c’è AVATAR, che analizzerà la risposta delle cellule degli astronauti a condizioni estreme, utilizzando tecnologie innovative.
È andato tutto secondo i piani: la missione Artemis II ha portato, per la prima volta dopo 50 anni, quattro esseri umani - tre uomini e una donna - al di fuori dell’ambiente protettivo della Terra, nello spazio profondo, più lontano di quanto qualsiasi essere umano abbia mai viaggiato. La missione, iniziata lo scorso primo aprile, fa parte di un programma che punta a costruire la prima base permanente dell’umanità sulla Luna. Questo lancio è stato fondamentale per testare il razzo, la capsula con l’equipaggio e altri sistemi di volo spaziale che la NASA intende utilizzare per riportare esseri umani sulla superficie lunare nei prossimi anni. Il viaggio è durato quasi dieci giorni tra andata e ritorno, durante il quale gli astronauti hanno condotto esperimenti pensati per preparare il terreno ai futuri esploratori.
Uno degli obiettivi principali della missione Artemis II è quello di studiare come lo spazio profondo influisca sulla salute umana. Studi su astronauti in missioni brevi o in orbita terrestre bassa hanno già mostrato che i viaggi spaziali possono aumentare il rischio di cancro e causare problemi alla vista, tra gli altri effetti. Anche la missione privata Inspiration4 del 2021 ha evidenziato cambiamenti biologici dopo soli tre giorni di volo, inclusa una variazione nella lunghezza dei telomeri, le estremità protettive dei cromosomi, legata all’invecchiamento cellulare. L’equipaggio di Artemis II è stato, però, il primo, dalla fine delle missioni Apollo nel 1972, a esporre il proprio corpo alle radiazioni dello spazio profondo, al di fuori del campo magnetico terrestre. Sensori di radiazione nella capsula hanno permesso di misurare l’esposizione durante il volo. Gli astronauti, inoltre, hanno fornito campioni di saliva e sangue prima e dopo la missione, che verranno analizzati per individuare eventuali alterazioni del sistema immunitario e di altri sistemi biologici.
Tra gli studi più innovativi vi è sicuramente il progetto AVATAR (A Virtual Astronaut Tissue Analog Response), che ha utilizzato dispositivi “organo su chip” (Organ-on-a-Chip) per studiare gli effetti delle radiazioni dello spazio profondo e della microgravità sulla salute umana durante la spedizione. Prima del volo, gli astronauti hanno donato il loro sangue, da cui i ricercatori hanno isolato cellule immature del midollo osseo, che sono state posizionate su due microchip (delle dimensioni di una chiavetta USB) per ciascun astronauta. Uno dei chip è stato spedito nello spazio insieme agli astronauti a bordo di Integrity, la navicella di Artemis II, mentre l’altro è rimasto sulla Terra. Ora che la missione è conclusa, i ricercatori confronteranno i chip per verificare se le cellule esposte allo spazio hanno subito più danni al DNA, cambiamenti nella lunghezza dei telomeri o altre alterazioni. In particolare, il progetto prevede una analisi tramite sequenziamento dell’RNA a singola cellula per misurare i cambiamenti a livello genico all’interno delle cellule, tracciando gli effetti dei viaggi spaziali a lunga distanza con un livello di dettaglio mai raggiunto prima. È la prima volta che un esperimento del genere viene condotto al di fuori dell’orbita terrestre bassa.
Questa ricerca, insieme ad altri studi sulla salute e sulle prestazioni degli astronauti di Artemis II, fornirà alla NASA indicazioni preziose su come proteggere al meglio gli astronauti man mano che l’esplorazione si estenderà alla superficie della Luna, a Marte e oltre. I sistemi “organo su chip”, sulla Terra, permettono agli scienziati di utilizzare cellule umane reali per testare farmaci e vaccini, modellare la progressione delle malattie e analizzare le interazioni microbiche in modi che sarebbero impossibili o molto difficili con i modelli animali (che restano comunque fondamentali per alcune aree della ricerca medica).
Questi sistemi sono già stati testati e studiati con successo in orbita terrestre bassa a bordo della Stazione Spaziale Internazionale - ISS (degli studi effettuati sull’ISS nel campo della medicina rigenerativa Osservatorio Avanzate aveva già parlato qui e qui). Il progetto AVATAR potrebbe offrire nuove conoscenze su come le radiazioni e la microgravità nell’ambiente attorno alla Luna influenzino il corpo umano, oltre ad aiutare la NASA a sviluppare dei kit medici personalizzati per gli astronauti. Questo ci fa comprendere quanto lo studio dello spazio e le missioni spaziali siano in realtà collegate intimamente con la nostra vita quotidiana. Le tecnologie sviluppate per lo spazio possono essere estremamente utili anche in medicina, per aiutarci a capire meglio come funziona il nostro corpo, come invecchia, come si adatta a condizioni estreme, in un percorso di conoscenza che va dall’infinitamente piccolo all’infinitamente grande.
