Nel futuro dell’esplorazione spaziale, i tempi di permanenza degli astronauti saranno molto più lunghi degli standard attuali. Già oggi il ciclo del personale sulla Iss prevede turni di circa sei mesi, mentre per le future missioni lunari (per non parlare di Marte, in cui servirà un anno di tempo solo per i viaggi di andata e ritorno), si prevedono durate ancora più lunghe.
Con queste prospettive, la salute degli astronauti richiede una serie di accorgimenti e soluzioni più praticabili di quelle attualmente in atto.
Un aspetto critico riguarda la disponibilità di farmaci a bordo. Garantire una scorta continua di medicinali sicuri ed efficaci durante missioni di lunga durata è fondamentale, ma portarli dalla Terra in grandi quantità non è una soluzione sostenibile.
Diversi studi hanno infatti dimostrato che molti farmaci tendono a degradarsi più rapidamente nello spazio, rispetto alle condizioni terrestri. Anche sulla Stazione Spaziale Internazionale è stato osservato che oltre la metà delle medicine immagazzinate raggiunge la data di scadenza entro tre anni, un intervallo che in futuro potrebbe rivelarsi insufficiente, se si considera la durata complessiva di missioni interplanetarie, o il supporto medico a basi spaziali permanenti.
A differenza dell’orbita terrestre bassa, dove è possibile effettuare rifornimenti periodici, le missioni verso la Luna o Marte richiederanno un livello molto più elevato di autosufficienza.
Per questo motivo la ricerca sta esplorando soluzioni che permettano di produrre farmaci direttamente nello spazio.
Una di queste è stata proposta da un gruppo di ricercatori dell’Università della California di San Diego, che in un studio pubblicato in questi giorni su npj Science of Plants descrive un metodo per sfruttare le piante come ‘fabbriche biologiche’ per la produzione di composti farmaceutici. La soluzione è promettente: i vegetali crescono utilizzando luce, acqua e nutrienti e nello spazio vengono già coltivati da anni in forma sperimentale (guarda video in fondo all’articolo). Oltre a fornire sostanze mediche, le piante sono anche una soluzione valida per il loro contributo al riciclo di aria e acqua nei sistemi di supporto vitale delle future missioni.
Per dimostrare la fattibilità del metodo, i ricercatori hanno utilizzato il Cowpea Mosaic Virus (Cpmv), che infetta alcune leguminose e che negli ultimi anni è stato studiato a fondo per la sua capacità di stimolare la risposta immunitaria e per i potenziali effetti antitumorali già noti in modelli preclinici e veterinari.
La principale sfida non riguarda la produzione della sostanza curativa, ma la capacità di estrarre le molecole di interesse farmacologico dalle piante in modo efficiente e compatibile con l’ambiente spaziale. I metodi tradizionali prevedono infatti la raccolta e la distruzione delle foglie per ricavarne le sostanze necessarie, un processo che però è poco adatto a sistemi chiusi e con risorse limitate.
Per questo motivo, il team di studio ha pensato a un nuovo approccio, che si basa sull’apoplasto, una rete di spazi interni alle foglie in cui le piante possono accumulare sostanze. Attraverso una sequenza di passaggi, che includono l’immersione in soluzione, l’applicazione del vuoto e la centrifugazione, i ricercatori sono riusciti a recuperare le particelle virali mantenendo intatto il tessuto vegetale.
Questo processo consente potenzialmente di riutilizzare la stessa pianta più volte, riducendo la necessità di avere sempre nuova biomassa. I test condotti in laboratorio hanno mostrato risultati incoraggianti, permettendo di estrarre e purificare il prodotto da oltre cinquanta piante in meno di due ore.
Per valutare la fattibilità in condizioni spaziali simulate, il team ha coltivato le piante in ambienti che riproducono alcuni effetti della microgravità e dello stress spaziale. Pur trovandosi in queste condizioni, la produzione del composto non è diminuita e in alcuni casi ha mostrato addirittura un leggero incremento.
La ricerca è ancora in una fase preliminare, ma rappresenta un passo molto promettente e significativo verso soluzioni di produzione biologica in grado di supportare missioni di lunga durata e infrastrutture permanenti su altri corpi celesti, riducendo progressivamente la dipendenza dai rifornimenti terrestri.
Guarda anche un approfondimento che racconta come vengono innaffiate le piante coltivate nella Stazione Spaziale Internazionale: 👉
Foto: Crescita delle piante nell’ambiente spaziale simulato dei laboratori dell’Università della California a San Diego
Crediti: David Baillot/Uc San Diego Jacobs School of Engineering
