Testato lo sviluppo di embrioni di topo nello spazio

Un esperimento progettato e condotto dal biologo molecolare Teruhiko Wakayama dell'Università di Yamanashi, dimostra che gli embrioni di topo possono, almeno inizialmente, sopravvivere in un ambiente spaziale

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Testato lo sviluppo di embrioni di topo nello spazio
Testato lo sviluppo di embrioni di topo nello spazio

Mentre sognamo di stabilire colonie sui pianeti e sulle lune del sistema solare, ancora non sappiamo se potremo riprodurci al di fuori della Terra. Riusciremo a far crescere nuovi esseri umani in condizioni di microgravità oltre l’atmosfera terrestre?

Per la prima volta, embrioni di mammiferi sono stati coltivati ​​e cresciuti nello spazio, a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, in orbita attorno alla Terra a circa 400 chilometri sopra la superficie del pianeta.

Embrioni di Topo allevati sulla ISS

In un esperimento progettato e condotto dal biologo molecolare Teruhiko Wakayama dell’Università di Yamanashi, i risultati mostrano che gli embrioni di topo possono, almeno inizialmente, sopravvivere in un ambiente spaziale.
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Blastocisti di topo sviluppate in condizioni di microgravità. ( Wakayama et al., iScience , 2023 )

C’è la possibilità di una gravidanza durante un futuro viaggio su Marte perché ci vorranno mesi per arrivarci“, ha detto Wakayama a New Scientist. “Stiamo conducendo ricerche per garantire che saremo in grado di avere figli in sicurezza quando arriverà il momento“.

Una gravidanza è, però, fatta di molti momenti e in questa occasione i ricercatori si sono concentrati non sulla fecondazione o sull’impianto, ma sullo sviluppo iniziale dell’embrione. I ricercatori hanno fecondato embrioni di topo e li hanno lasciati sviluppare fino allo stadio di due cellule, li hanno congelati e li hanno spediti sulla ISS per essere scongelati e coltivati ​​dagli astronauti in una macchina speciale progettata espressamente per lo scopo.

Nel corso di quattro giorni, gli astronauti hanno coltivato gli embrioni, conservandoli nella paraformaldeide alla fine dell’esperimento per rispedirli sulla Terra e analizzati dal team di Wakayama. Sono state utilizzate più gruppi di embrioni. Un gruppo è stato coltivato sulla Terra in un ambiente gravitazionale normale come controllo. Un secondo gruppo di controllo sulla ISS è stato coltivato in condizioni di gravità terrestre simulata; mentre un terzo gruppo è stato coltivato in microgravità.

Quindi, sebbene il tasso di sopravvivenza nello spazio sia stato significativamente più basso, il fatto che gli embrioni sopravvissuti si siano sviluppati normalmente è un segnale incoraggiante. Inoltre, altri fattori oltre alla gravità potrebbero avere influito nel basso tasso di sopravvivenza nello spazio.



Gli embrioni coltivati ​​in condizioni di microgravità si sono sviluppati in blastocisti con numero di cellule, massa cellulare interna, trofettoderma e profili di espressione genica normali simili a quelli coltivati ​​sotto controllo artificiale di 1 g sulla Stazione Spaziale Internazionale e controllo terrestre di 1 g“, scrivono i ricercatori, “cosa che che dimostra chiaramente che la gravità non ha alcun effetto significativo sulla formazione della blastocisti e sulla differenziazione iniziale degli embrioni di mammifero“.

C’è ancora molto lavoro da fare per determinare se è consigliabile una gravidanza nello spazio. La ricerca non ha tenuto conto degli effetti delle radiazioni, che sono molto più elevate nello spazio che sulla Terra.

Lo sviluppo degli embrioni è stato arrestato allo stadio di blastocisti e, quindi non è noto se lo sviluppo in utero potrebbe portare a risultati diversi.
space blastocysts
Blastocisti di topo cresciute a bordo della Stazione Spaziale Internazionale. ( Wakayama et al., iScience , 2023 )

Inoltre, esperimenti condotti su roditori gravidi mostrano che trovarsi nello spazio durante le fasi critiche della gestazione può ostacolare, ad esempio, lo sviluppo vestibolare. Anche la progenie di roditori allevati nello spazio ha mostrato un tasso più elevato di complicazioni di salute. Inoltre, uno studio del 2005 ha scoperto che il carico gravitazionale è necessario per il normale sviluppo muscolo-scheletrico del feto.

Sulla base di questi rapporti e dei nostri risultati, forse la riproduzione spaziale dei mammiferi è possibile, anche se potrebbe essere in qualche modo influenzata. Sfortunatamente, il numero di blastocisti ottenute dall’esperimento ISS non era abbondante; e non siamo stati in grado di confermare l’impatto sulla prole perché non abbiamo prodotto discendenti da embrioni sviluppati nello spazio“, scrivono i ricercatori.

Lo studio della riproduzione dei mammiferi nello spazio è essenziale per dare inizio all’era spaziale, rendendo necessario studiare e chiarire gli effetti dell’ambiente spaziale prima che la ISS non sia più operativa“, conclude la ricerca.
La ricerca è stata pubblicata su iScience.
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