L’ibernazione sintetica può proteggere gli astronauti dalle radiazioni letali

Secondo un nuovo studio, l'ibernazione o il torpore – lo stato sperimentato dagli animali che entrano in letargo – potrebbero proteggere gli astronauti dalle conseguenze devastanti delle radiazioni cosmiche, la cui esposizione in viaggi spaziali lunghi può essere letale. Basti pensare che, secondo una recente ricerca dell'Università Georgetown di Washington, durante un ipotetico volo verso Marte la dose di ioni pesanti – come ferro e silicio – della radiazione cosmica galattica (GCR) può compromettere la funzionalità intestinale e scatenare il cancro. In pratica può uccidere gli astronauti mentre sono in viaggio (lo scafo delle navi spaziali attuali non fornisce difesa). Proprio per questo durante l'imminente missione Artemis 1 della NASA verso la Luna saranno testati degli speciali giubbotti “anti radiazioni” indossati per l'occasione da alcuni manichini. Al momento non esistono metodi efficaci per mettere in “letargo artificiale” un essere umano in modo sicuro, ma un nuovo esperimento condotto su animali dimostra che potrebbe essere un ottimo metodo per affrontare i lunghi viaggi fra le stelle.

A condurre lo studio è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati del GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research GmbH e del FAIR di Darmstadt (Germania), che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Dipartimento di Scienze Biomediche e NeuroMotrici dell'Università di Bologna, del Dipartimento di Scienze e Tecnologie dell'Università Parthenope di Napoli, del Dipartimento di Psichiatria dell'Università del Wisconsin-Madison (Stati Uniti), del Gunma University Heavy Ion Medical Center (Giappone) e di altri centri di ricerca. Gli scienziati, coordinati dai professori Marco Durante e Walter Tinganelli, sono giunti alle loro conclusioni dopo aver esposto a dosi letali di radiazioni alcuni ratti posti in letargo artificiale. Nello specifico, hanno iniettato nei roditori adenosina 5′-monofosfato monoidrato (5′-AMP) per indurre il torpore e li hanno tenuti in una stanza con una temperatura ambientale di 16° C per 6 ore, subito dopo averli esposti all'irradiazione totale con ioni carbonio accelerati (ioni C).

Al termine dell'esperimento gli scienziati hanno osservato che lo stato di letargo sintetico ha aumentato la sopravvivenza dei topi rispetto a quelli del gruppo di controllo, trattati con una soluzione salina. Dall'analisi di organi come fegato, cervello e polmoni è stato osservato che il torpore innalza una sorta di "scudo" contro le radiazioni prevenendo il danno tissutale, con l'ipossia (bassa concentrazione di ossigeno) e l'ipotermia (bassa temperatura) come ulteriore e potenziale meccanismo di difesa. Da precedenti studi era già noto che negli animali in letargo si determina una radioresistenza naturale, grazie al sostanziale rallentamento del metabolismo.

“Le connessioni tra torpore e radioresistenza rappresentano un approccio di ricerca altamente innovativo. I nostri risultati indicano che il torpore sintetico è uno strumento promettente per migliorare la radioprotezione negli organismi viventi durante le missioni spaziali a lungo termine. Potrebbe quindi essere una strategia efficace per proteggere l'uomo mentre esplora il sistema solare”, ha dichiarato in un comunicato stampa il professor Marco Durante, Responsabile della Divisione Biofisica dell'istituto tedesco. Come indicato, tuttavia, ad oggi non è ancora possibile ibernare un essere umano in modo sicuro e controllato, come specificato dagli scienziati. I risultati del nuovo studio potrebbero però aiutarli nel raggiungere questo risultato. “Già oggi, l'impianto GSI è in grado di produrre fasci di nuclei pesanti che si verificano nella radiazione cosmica. A FAIR saranno possibili esperimenti con una gamma molto più ampia di energie e intensità delle particelle. Ciò consentirà ai ricercatori di studiare gli effetti delle radiazioni cosmiche sull'uomo e sulla strumentazione tecnica, che sono passi fondamentali per rendere possibili le missioni umane su Marte. Sono molto lieto che l'Agenzia spaziale europea ESA collabori da molti anni con FAIR per promuovere questo campo di ricerca”, ha chiosato il professor Paolo Giubellino, Direttore Scientifico di GSI e FAIR. I dettagli della ricerca “Synthetic torpor protects rats from exposure to accelerated heavy ions” sono stati pubblicati sulla rivista Scientific Reports del circuito Nature.