L’esplorazione dell’universo non riguarda più soltanto l’osservazione delle stelle e la scoperta di nuovi pianeti, ma si rivela oggi un laboratorio d’eccezione per decodificare i segreti più intimi della biologia. È in questo contesto affascinante che la ricerca spaziale assume un ruolo cruciale e pionieristico, spingendo l’intera comunità scientifica a esplorare dinamiche fino a poco tempo fa inimmaginabili. “Dal sesso tra lieviti in orbita le risposte per problemi fertilità sulla Terra“, ha dichiarato Duccio Cavalieri, professore ordinario di microbiologia all’Università di Firenze, offrendo una sintesi perfetta della rivoluzione biomedica in atto. L’attenzione si sta infatti spostando rapidamente su come l’assenza di gravità e l’esposizione a condizioni ambientali estreme possano svelare meccanismi biologici inediti, portando alla luce nuove potenziali cure per l’uomo. In una prospettiva che unisce intimamente astrofisica e medicina clinica, si scopre che i microscopici funghi impiegati quotidianamente nelle nostre cucine possono fungere da esploratori per la salute riproduttiva del genere umano. “La ricerca ci aiuta anche a capire problemi legati alla sicurezza alimentare e allo sviluppo di farmaci contro alcune patologie”, ha tenuto ad aggiungere il cattedratico fiorentino durante il suo intervento di altissimo profilo scientifico.
L’evoluzione dei microrganismi nello spazio e le ricadute sulla salute umana
L’interrogativo di base sollevato solennemente dalla comunità degli scienziati ci spinge a riconsiderare in modo profondo tutto ciò che sappiamo attualmente sulla riproduzione. “Capire come cambia il sesso tra i lieviti della specie S.cerevisiae in orbita nello spazio può aiutarci a risolvere problemi legati alla fertilità sulla Terra? E il loro comportamento in condizioni estreme, in generale, ci consente di sviluppare farmaci per diverse patologie, oltre ad aprire nuove prospettive in termini di abbattimenti degli sprechi alimentari?” ha domandato provocatoriamente il cattedratico rivolgendosi all’attenta platea torinese. Questo intenso momento di riflessione ha rappresentato l’assoluto fulcro dell’evento “A Dialogue on Space and Non-Space“, andato in scena nel capoluogo piemontese. L’importante e attesissimo simposio è stato promosso dal progetto Italian Knowledge Leaders di Convention Bureau Italia e in stretta sinergia con la rappresentanza Emea dell’AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics), che vanta il primato di essere la più grande società tecnica aerospaziale al mondo contando su oltre 33.000 membri attivi e dislocati in ben 91 Paesi, e che si è avvalso anche del fondamentale supporto logistico offerto da Turismo Torino e Provincia Convention. Attraverso il certosino lavoro condotto su scala cellulare, monitorando il comportamento di questi microorganismi nello spazio, il team toscano ha in parallelo studiato quello che accade a cellule umane, arrivando a concludere che le innumerevoli risposte che possono derivarne assumono una valenza vitale multipla, tanto per il benessere degli astronauti durante le missioni di lunga durata quanto, inevitabilmente, per le cure da destinare ai pazienti presenti sulla Terra.
L’esperimento sullo Shuttle e la genetica molecolare per la fertilità
Per comprendere appieno la straordinaria portata di questa innovazione e le radici della metodologia d’indagine, occorre compiere un metaforico salto all’indietro nel tempo, ripercorrendo le storiche e irripetibili missioni della celebre navetta della NASA. “Un esperimento interessante – spiega – lo abbiamo condotto sull’ultimo volo dello Shuttle, ormai 15 anni fa: abbiamo studiato il sesso tra i lieviti, per capire se la loro capacità di incrociarsi e generare progenie fosse la stessa nello spazio e a terra. Abbiamo anche verificato se alcune incroci tra specie diverse, sterili sulla Terra potessero invece rivelarsi fertili in orbita“. Questa audace intuizione progettuale ha consentito di testare analiticamente come un ambiente in cui domina la microgravità possa interferire pesantemente e direttamente sui processi di meiosi e mitosi a livello cellulare. L’indagine meticolosa ha prodotto intuizioni in grado di scuotere il mondo accademico, suggerendo come l’isolamento genetico e la biologia riproduttiva offrano chiavi di lettura formidabili per analizzare e potenzialmente superare gli ostacoli della riproduzione umana. “Dai primi esperimenti la capacità riproduttiva dei lieviti risultava ridotta, ma abbiamo individuato una proteina e un gene che potrebbero avere un ruolo nel migliorare la fertilità“, racconta con evidente orgoglio il professore alla luce dei dati elaborati dai laboratori. L’individuazione mirata di questi peculiari e vitali marcatori molecolari costituisce un salto in avanti prodigioso per un settore in continua espansione e getta solide basi conoscitive affinché lo studio di tale gene possa portare in futuro alla realizzazione di protocolli e trattamenti innovativi pensati specificamente per curare e supportare la fertilità sullaTerra e aiutare tempestivamente le moltissime coppie afflitte da difficoltà a concepire.
Insidie microbiologiche e frontiere estreme: dai bacilli alla nutrizione in orbita
L’onda lunga innescata dalla primissima e fortunata osservazione del sesso tra i lieviti in assenza di peso non si è tuttavia arrestata, bensì ha tracciato prepotentemente la rotta per ulteriori missioni esplorative che legano la salute vitale degli equipaggi alle dinamiche insite nella microbiologia degli habitat totalmente isolati. Il focus dell’accademia ha infatti subito un progressivo e naturale ampliamento, andando di recente a decifrare meticolosamente i delicatissimi e pericolosi cambiamenti che arrivano a interessare il microbioma intestinale degli astronauti. L’equilibrio simbiotico della flora batterica umana nello spazio è risultato essere fortemente ancorato e condizionato dai complessi e silenti organismi già fisiologicamente presenti ed in attiva proliferazione tra le imponenti paratie e i cunicoli tecnologici della Stazione Spaziale Internazionale, un colosso orbitante che, contrariamente a quanto suggerirebbe l’immaginario collettivo diffuso, continua a non poter essere scientificamente catalogato e considerato come un ambiente asettico e sterile. Il quadro complessivo delle sfide connesse a questa vera e propria convivenza obbligata tra gli esseri umani ed i microbiologici “ospiti” extra-terrestri appare incredibilmente sfaccettato. “Sulla Stazione vivono bacilli tecnofili, che prediligono il rame delle saldature e possono mandare in tilt le apparecchiature, e altre forme, come spore, capaci di resistere a condizioni di cambiamento estreme“, sottolinea Cavalieri, portando alla luce la potenziale minaccia celata dietro l’insospettabile voracità chimica di questi singolari e temibili batteri, in grado perfino di usurare irreversibilmente i circuiti di vitale importanza. Oltre a fronteggiare in prima linea queste forme di vita definite dai ricercatori come vere e proprie mangiatrici di metalli, il suo avanguardistico e affiatato gruppo di ricerca si sta parallelamente indirizzando verso un orizzonte altrettanto pionieristico: la messa a punto e la creazione in laboratorio di alimenti fermentati interamente basati su micro-colture, i quali, ricorrendo al naturale principio biologico della fotosintesi per crescere e prosperare, delineano a tutti gli effetti la spina dorsale per la futura sussistenza delle civiltà destinate a percorrere l’universo.
L’economia circolare e la lezione per azzerare gli sprechi planetari
La grandezza intrinseca della ricerca astrofisica e biomedica risiede nella consapevolezza che ogni singola e minuscola scoperta registrata nel gelido vuoto oltre l’atmosfera terrestre vanti sempre un riverbero pressante e salvifico per la salvaguardia stessa del nostro fragile e sovrappopolato pianeta azzurro. Perfino all’interno delle rigorose discipline che abbracciano l’universo dell’agro-alimentare, i risultati e i dati incrociati maturati a quattrocento chilometri di altezza stanno attivamente fornendo indicazioni preziose ai legislatori e agli esperti chiamati a destrutturare e ripensare con estrema urgenza i correnti e onerosi modelli di consumo su scala globale. La necessità insopprimibile e la regola ferrea imposta dalle missioni spaziali di ottimizzare ogni grammo di risorsa si erge così a modello ecologico aureo da assimilare in via definitiva, per sperare di ridimensionare e combattere frontalmente i crescenti e scellerati sprechi alimentari delle nostre moderne catene di distribuzione civile. Il travaso progressivo di questa mentalità ingegneristica, unitamente al trasferimento mirato di tecnologie dalle austere navette ai ben più ampi e vulnerabili sistemi agricoli di tutto il mondo, potrà di fatto segnare il confine decisivo per garantire in futuro l’approvvigionamento vitale all’intera umanità. “Capire come i microorganismi possano essere utilizzati per produrre alimenti necessari a mantenere in vita una colonia di esseri umani in orbita è cruciale, anche nell’ottica di un’economia circolare: nello spazio non sono ammessi sprechi. Questo approccio all’ecologia dei sistemi può essere applicato anche sulla Terra, per contribuire alla soluzione di molti problemi associati alla nutrizione umana“, conclude Cavalieri affidando il suo monito fiducioso alla comunità riunita a Torino. Questa matura e ambiziosa visione sistemica d’insieme certifica dunque in maniera inequivocabile come il ciclopico sforzo congiunto intrapreso dalle agenzie spaziali per consentire la vita prolungata di una piccola avanguardia umana su di un diverso corpo celeste e a bordo delle stazioni orbitanti, possieda in realtà tutte le potenzialità e gli strumenti cardine per poter rispondere a uno dei massimi interrogativi storici: quello su come sfamare in modo lungimirante la Terra insegnando agli abitanti il valore incommensurabile della sostenibilità permanente e del reintegro nel ciclo produttivo di ogni più piccola ed essenziale risorsa organica.
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