Modulo Habitat per roditori con entrambe le porte di accesso aperte. Credito:NASA/Dominic Hart
Il volo spaziale esteso mette a dura prova molti sistemi all'interno del corpo umano, compreso il sistema muscolo-scheletrico. Un'indagine a bordo della Stazione Spaziale Internazionale esaminerà un composto farmacologico e un sistema di somministrazione di farmaci volti a prevenire, rallentando, o addirittura invertire la disgregazione muscolare, sia nello spazio che sulla Terra.
Rodent Research-6 (RR-6) è un'indagine duplice che studierà l'efficacia sia del composto farmacologico che dell'impianto di somministrazione di farmaci a nanocanali, per il loro uso nel trattamento della perdita muscolare nei futuri voli spaziali, e nel trattamento di pazienti con malattie o condizioni di deperimento muscolare sulla Terra.
Il composto farmacologico sarà somministrato attraverso un dispositivo impiantato sotto la pelle, consentendo una costante, somministrazione costante del farmaco.
"L'aspetto unico della missione è che il sistema di somministrazione di nanocanali viene impiantato sotto la pelle e fornisce un rilascio costante di farmaci nel corpo, che impedisce la necessità di iniezioni o assunzione di pillole, "ha detto Yasaman Shirazi, lo scienziato della missione del progetto presso l'Ames Research Center della NASA, "e se vuoi guardarlo a lungo termine, potrebbe essere un dispositivo personalizzato per la cura a lungo termine di una malattia".
L'utilizzo di canali di appena due o tre nanometri e un dispositivo delle dimensioni di un chicco di riso consente un'erogazione controllata mediante una semplice diffusione, piuttosto che richiedere un meccanismo di pompaggio.
"Ci siamo resi conto che se utilizziamo canali di dimensioni paragonabili alla molecola del farmaco di interesse, possiamo ottenere un risultato molto stabile, somministrazione controllata di farmaco al di fuori di un serbatoio impiantato per un periodo di tempo che va fino a mesi e anni senza alcun tipo di meccanismo di pompaggio a bordo dei nostri impianti, " ha detto Alessandro Grattoni, ricercatore principale del progetto presso lo Houston Methodist Research Institute.
Una volta esaurito il serbatoio del farmaco, l'impianto può essere ricaricato piuttosto che sostituito. Senza essere rimosso, il serbatoio dell'impianto può essere ricaricato utilizzando due aghi attraverso la pelle. Sebbene questa indagine non utilizzerà questa funzionalità del dispositivo a causa del breve lasso di tempo dello studio, Grattoni ha affermato che sarebbe una caratteristica importante per il trattamento a lungo termine o la prevenzione della perdita muscolare, così come altre condizioni croniche.
Data la loro somiglianza genetica con gli esseri umani, studiare i topi consente agli scienziati di ottenere informazioni sul funzionamento del corpo umano. Lo sviluppo più rapido dei roditori e la durata della vita più breve rivelano gli effetti della microgravità su una scala temporale accelerata.
Gli astronauti della NASA Scott Kelly e Terry Virts conducono ricerche sui roditori all'interno del Microgravity Science Glovebox e del Rodent Habitat Module a bordo della stazione spaziale. Credito:NASA
"I modelli animali sono ottimi modelli traslazionali perché ci forniscono la capacità di raccogliere dati e campioni che in genere non siamo in grado di raccogliere in soggetti umani, ", ha detto Shirazi.
"Fare tutti questi studi in microgravità ci fornisce un modello accelerato delle malattie. Quindi i modelli animali in combinazione con la microgravità ci consentiranno di studiare le malattie muscoloscheletriche, infiammazione e cicatrizzazione delle ferite".
