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Perché la NASA ha spedito dei batteri patogeni sulla Stazione Spaziale Internazionale

Alessandro Tavecchio

Alessandro Tavecchio

A prima vista non sembrerebbe un'ottima idea, in effetti.

Sembra l'inizio di un film di fantascienza di serie B: una serie di pericolosi batteri patogeni (per di più resistenti agli antibiotici) spediti sulla Stazione Spaziale Internazionale, dove nessuno ha una via di fuga.

Ma è tutto vero: l'ultimo lancio di rifornimenti verso l'International Space Station (ISS) di Space X conteneva un pacchetto un po' più pericoloso degli altri. All'interno, una serie di colture di Stafilococco aureo resistente alla meticillina, per comodità chiamato anche MRSA.

Non lasciatevi trarre in inganno dal nome: questo stafilococco non è resistente solo alla meticillina, ma a tutti gli antibiotici della famiglia dei beta lattamici, tra cui le penicilline. Come le altre infezioni da stafilococco, MRSA può causare ogni serie di problemi, dalle infezioni della pelle alla sepsi alla polmonite, ma è contemporaneamente immune agli antibiotici più comuni per combattere queste malattie.

Lo Stafilococco aurea resistente alla meticilinna visto al microscopio ottico a scansione.

MRSA è particolarmente comune e pericoloso negli ospedali: è una delle cause più comuni di infezioni secondarie, proprio perché si è evoluto per sopravvivere in ambienti pieni di residui di antibiotici e altre cose che sterminano i suoi concorrenti. Perché allora mandare questi batteri nello spazio? 

Sappiamo da decenni che la microgravità ha effetti peculiari sul comportamento dei batteri. Lo sappiamo perché i batteri sono tra le prime cose che abbiamo spedito nello spazio: E. Coli, il miglior amico dei microbiologi, fu spedito dai russi nello spazio già nel 1960 che verificarono come in larga misura i batteri non hanno problemi a sopravvivere senza gravità terrestre.

Nel 1967, la NASA fece un esperimento simile, ma un po' più sofisticato, con Biosatellite-2, osservando che le cellule batteriche spedite nello spazio crescevano il doppio rispetto a quelle, geneticamente identiche, tenute sulla Terra. E, giusto per essere ancora meno rassicuranti, degli esperimenti sulla stazione spaziale sovietica Solyut 7 negli anni 80 mostrano che, nello spazio, alcuni batteri, tra cui proprio lo stafilococco aureo, diventano rapidamente e naturalmente resistenti agli antibiotici.

Il lancio di Falcon 9 CRS-10, il vettore di SpaceX che ha trasportato i batteri.

Il più famoso esperimento sui patogeni nello spazio però è un altro — e non è certo famoso perché rassicurante. Nel 2006, lo Space Shuttle Atlantis portò dei batteri di Salmonella a farsi un giretto nello spazio. Immediatamente tornati a terra, la salmonella spaziale fu inoculata a dei topini. Normalmente, la salmonella uccide un topo non immune in sette giorni, ma la salmonella spaziale uccideva i topini a dosi inferiori, e in soli 4 giorni. 

D'altro canto esperimenti più recenti, come il progetto MERCURRI sull'ISS, hanno mostrato che solo alcune specie di batteri si comportano in maniera bizzarra quando esposte allo stress dello spazio. Che da un lato è rassicurante, ma dall'altro significa che è molto difficile generalizzare. Insomma, non una buona notizia se la tua preoccupazione è difendere gli astronauti da infezioni e patogeni, ed è molto difficile capire dal comportamento a Terra cosa succederà nello spazio. 

Grazie ai moltissimi esperimenti sull'ISS, sappiamo qualcosa di più sul come e sul perché i batteri nello spazio si comportano in maniera così bizzarra, e una delle cose che abbiamo notato è che lo stress dello spazio cambia significativamente la selezione di geni che vengono espressi dai batteri, e forse anche quali mutazioni si diffondono nella popolazione. 

Samantha Cristoforetti al lavoro con il Biolab della Stazione Spaziale Internazionale, uno dei moduli adibiti a questo tipo di esperimenti.

Da cui, l'idea dietro lo spedire MRSA sull'ISS con il Falcon 9. Nanobyosim, una start up biotech, in collaborazione con la NASA, ha ideato questo esperimento non per il bene degli astronauti, ma per chi sta sulla Terra. L'idea è che i batteri, che resteranno nello spazio per 45 giorni, saranno un modello di evoluzione accelerata per i loro cloni, geneticamente identici, rimasti sulla terra.

Studiando l'espressione dei loro geni, e quali mutazioni saranno favorite in quelle particolari situazioni di stress, non solo avremo altre preziose informazioni riguardo il comportamento di patogeni nello spazio, ma forse saremo in grado di prevedere come sulla terra MRSA può evolvere per resistere agli antibiotici che ancora sono in grado di sconfiggerlo.

Pensiamo sempre allo spazio come al futuro dell'uomo, ma forse questo esperimento ci permetterà di dare una sbirciata al futuro dei batteri.