Ricercatore della Mayo Clinic sfrutta l’unicità dello spazio per far progredire la medicina sulla Terra

Il lavoro del dottor Abba Zubair, medico e ricercatore della Mayo Clinic, combina due passioni – la medicina e lo spazio – a beneficio degli astronauti e delle persone sulla Terra.

Il lavoro del dottor Abba Zubair, medico e ricercatore della Mayo Clinic, combina due passioni – la medicina e lo spazio – a beneficio degli astronauti e delle persone sulla Terra.

La sua ricerca nello spazio sta portando a scoperte sul cancro, l’ictus, la perdita ossea e altro ancora. In questo avviso di esperti, il Dr. Zubair risponde a cinque domande sui suoi studi in microgravità.

“L’obiettivo è quello di sfruttare l’unicità dell’ambiente spaziale per il miglioramento dell’umanità, sia sulla Terra che nello spazio”, afferma il dottor Zubair. Volevamo sfruttare l’ambiente della Stazione Spaziale Internazionale per studiare come influisce sulla fisiologia umana”.

L’assenza di gravità e gli impatti delle radiazioni e del vuoto sono tre aspetti fondamentali dell’unicità dello spazio, aggiunge il dottor Zubair, che ha inviato tre progetti di ricerca alla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) dal 2017, con altri in arrivo.

In qualità di specialista in bioterapia rigenerativa, il lavoro del Dr. Zubair si concentra in parte sulle cellule staminali adulte, note come cellule staminali mesenchimali, e sul loro uso nei futuri trattamenti per l’ictus.

Utilizza le cellule staminali nella medicina rigenerativa e nel sostenere il programma di trapianto di midollo osseo della Mayo.

“So anche quanto sia difficile coltivarle in laboratorio. Uno dei primi fondamenti è vedere come l’assenza di gravità influenza il modo in cui le cellule staminali si dividono e il tasso di crescita”, spiega il dottor Zubair.

“Volevamo vedere se le cellule coltivate nello spazio sono migliori o crescono più velocemente delle cellule coltivate in laboratorio. Quando abbiamo fatto il nostro primo volo spaziale, abbiamo avuto una scoperta davvero interessante, perché ci siamo resi conto che l’assenza di gravità influisce sulle cellule staminali, ma dipende dal tipo di cellule staminali”.

Questo ha portato il Dr. Zubair a un altro progetto sulla ISS: studiare come le cellule staminali mesenchimali, il precursore delle cellule che formano l’osso, svolgono un ruolo nella formazione ossea o nell’osteoporosi, la perdita ossea.

Osserva che gli astronauti tendono a perdere densità ossea nonostante l’esercizio fisico rigoroso.

Il Dr. Zubair sta anche studiando come le cellule staminali della leucemia, le cellule che formano il seme di questo cancro del sangue, rispondono all’ambiente spaziale.

“Stiamo anche lavorando per capire l’impatto delle radiazioni spaziali, dal punto di vista di come possiamo mitigare l’effetto delle radiazioni e prevenire il cancro”, afferma il dottor Zubair.

“A lungo termine, vogliamo davvero proteggere gli astronauti, specialmente durante i viaggi spaziali a lungo termine, come su Marte, dove sarebbero in profondità nello spazio e lontani da qualsiasi protezione dai campi magnetici che otteniamo dalla Terra”.

La ricerca può anche giovare alle persone sulla Terra rivelando come proteggere le cellule staminali o le cellule in generale quando c’è esposizione alle radiazioni, come gli incidenti nucleari, aggiunge.

Inoltre, la ricerca spaziale del Dr. Zubair potrebbe avere implicazioni per il trattamento CAR-T, i trapianti di midollo osseo o altre terapie per i malati di cancro.

“Se riusciamo a capire come le cellule staminali nello spazio, in particolare le cellule staminali ematopoietiche (cellule che vivono nel midollo osseo e producono cellule che funzionano nel sangue), si espandono e si differenziano per produrre cellule immunitarie come le cellule T, i microfagi, impareremo come farle in modo più efficiente”, dice il dottor Zubair.

Se le cellule proliferano di più nello spazio, ad esempio se le cellule tumorali entrano in quello che viene chiamato ciclo cellulare e si moltiplicano in modo anomalo quando proliferano, allora la chemioterapia sarà più efficace, dice il dottor Zubair.

“Se questo è il caso, l’assenza di gravità può indurre le cellule leucemiche o altre cellule tumorali ad entrare nel ciclo cellulare, il che le rende suscettibili alla chemioterapia”, spiega.

“Quindi, invece di somministrare la chemio sulla Terra, si potrebbe andare nello spazio dove l’assenza di gravità rende le cellule tumorali più vulnerabili alla chemioterapia. Questo sarebbe un motivo in più per andare nello spazio. Questo è sicuramente qualcosa che mi piacerebbe esplorare”.

Sarebbe difficile creare un ambiente di microgravità comparabile sulla Terra, ma tecnicamente potrebbe essere fatto, aggiunge il dottor Zubair.

“La microgravità sulla Terra è fondamentalmente come entrare in una piscina, uno stato di galleggiamento in cui sei in una sorta di sospensione; La gravità è annullata dall’effetto dell’acqua”, dice.

“Ora, ovviamente non sarebbe piacevole stare in acqua per un bel po’ di tempo. In laboratorio, utilizziamo un simulatore di microgravità in cui le cellule sono sospese. Sarebbe interessante se si potesse fare lo stesso per un essere umano”.

Il dottor Zubair è cresciuto a Kano, in Nigeria, e ricorda di aver guardato il cielo notturno da bambino.

“Da quando ho memoria, sono sempre stato affascinato da ciò che c’è là fuori nello spazio. Guardare la luna e tutte le stelle, e questo accende davvero la mia passione per lo spazio e l’esplorazione spaziale”, afferma il dottor Zubair.

Il primo sogno del dottor Zubair era quello di diventare un astronauta, ma un consulente al liceo gli consigliò di trovare una carriera più pratica e si dedicò alla medicina.

Uno dei prossimi due carichi utili del Dr. Zubair verso la Stazione Spaziale Internazionale, il cui lancio non è ancora previsto, esaminerà se le cellule del sangue del cordone ombelicale, ricche di cellule staminali e di potenziale valore terapeutico, possono essere ampliate.

Un altro studio esplorerà diversi tipi di cellule che partecipano alla formazione ossea e se il problema della perdita ossea nello spazio può essere alleviato attraverso l’uso di un composto speciale.

“Se funziona, allora sicuramente vedremo come possiamo trattare i pazienti con osteoporosi, in particolare le donne, i malati di cancro o le persone che sono costrette a letto per molto tempo e non sono in grado di sopportare il peso, il che colpisce le loro ossa”, afferma il dottor Zubair.

Il Dr. Zubair osserva che tutti i suoi esperimenti spaziali vengono eseguiti in parallelo sulla Terra con celle identiche per confrontare i due risultati e convalidare i risultati dallo spazio.

“Penso davvero che ci siano molte cose là fuori che aspettano solo di essere esplorate e utilizzate”, afferma. “Ed è per questo che faccio quello che faccio”.

Il Dr. Zubair è stato insignito dalla NASA della Medaglia per l’Eccezionale Risultato Scientifico per aver dimostrato che le cellule staminali mesenchimali di derivazione umana coltivate a bordo della Stazione Spaziale Internazionale potrebbero essere utilizzate per potenziali applicazioni cliniche.

The post Ricercatore della Mayo Clinic sfrutta l’unicità dello spazio per far progredire la medicina sulla Terra appeared first on Cronache di Scienza.