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Aprile 2005: Missione Eneide, rientra l’astronauta Roberto Vittori dalla Stazione Spaziale Internazionale (ISS), dopo 10 fitti giorni di esperimenti. E con esso approdano al suolo anche i risultati di un esperimento condotto da un giovane biotecnologo italiano, Adalberto Costessi.

Biotecnologo presso l'ESA, insieme al prof Gianluca Tell dell'Università di Udine, è Principal Investigator dell’esperimento "Bone Proteomics", o BOP, per lo studio del comportamento dell'osso in assenza di gravità.

“Sto lavorando a questo esperimento presso lo stabilimento ESTEC dell’ESA nei Paesi Bassi dal giugno 2004” racconta il ventiseienne Costessi, che si è laureato in Biotecnologie Mediche all’Università di Trieste.

“Abbiamo preparato l’esperimento in pochi mesi. È stata una vera e propria sfida, anche perché si tratta di un esperimento complesso, che ha richiesto l’intervento attivo dell'astronauta Roberto Vittori.”

Le protagoniste dell’esperimento BOP sono delle cellule chiamate osteoblasti, responsabili della produzione del tessuto osseo. Indagando il comportamento di queste cellule in presenza di microgravità, gli scienziati cercano una strada per comprendere, ed un giorno prevenire, la riduzione della massa ossea che si verifica in condizioni di ridotta gravità. E’ noto, infatti, che il tessuto osseo si riduce dell’1% per ogni mese di permanenza in orbita.

“Le ricerche finora condotte dagli scienziati hanno verificato che in condizioni di microgravità il numero di osteoblasti che giunge a maturazione è minore. Inoltre anche le cellule che raggiungono la maturità producono una quantità minore di matrice ossea,” racconta Costessi. “Ma i motivi ancora oggi non sono noti.”

Poche ore dopo l’arrivo sulla Stazione Spaziale internazionale, il 17 aprile verso l’ora di pranzo, Roberto Vittori ha cambiato il mezzo di coltura cellulare. Le cellule si sono ritrovate così in un “terreno fresco”, giusto il tempo di riprendersi e due giorni dopo sono state stimolate per analizzarne il comportamento.

“Mentre nell’uomo gli osteoblasti sono stimolati dalla molecola dell’ATP che loro stesse producono in risposta alle stimolazioni meccaniche,” spiega Costessi, “nel nostro esperimento l'astronauta Roberto Vittori stimola gli osteoblasti in coltura attraverso delle iniezioni esterne di ATP. È la prima volta che un’esperienza del genere viene effettuata in condizioni di microgravità.”

I ricercatori hanno dovuto fare i conti con gli spazi ridotti della stazione spaziale. “In meno di dieci mesi,” spiega Adalberto, “grazie agli ingegneri Rogier Schonenborg e Peter Schiller dell'ESA, siamo riusciti a sviluppare delle speciali camere di coltura che mettono a disposizione delle cellule più di 70 centimetri quadrati: 50 volte più che in passato!”

Questi numeri, insieme alla perfetta conclusione delle ultime operazioni a bordo della ISS, indicano che BOP è già un successo tecnologico.

“L'altra novità,” aggiunge, “è il metodo di analisi proteomica, che viene applicato per la prima volta in condizioni di questo genere. È un metodo molto potente, che permette di identificare centinaia di proteine contemporaneamente con una singola analisi.”

La proteomica è lo studio delle proteine presenti in una cellula in un determinato momento, che dipendono da quale attività sta svolgendo. Nel caso di BOP gli estratti proteici "spaziali" saranno analizzati presso il Laboratorio di Biologia Molecolare dell'Università di Udine, sotto la guida del prof. Gianluca Tell.

Il punto chiave a cui i ricercatori sono interessati è capire quali proteine diverse sono sintetizzate dagli osteoblasti in assenza di gravità, e scoprire se gli osteoblasti spaziali siano in grado di rispondere e in che modo, alla somministrazione di ATP rispetto a quanto fanno normalmente nei laboratori terrestri.

“Speriamo che l’esperimento ci permetta di fare qualche passo nella comprensione del funzionamento degli osteoblasti,” conclude Costessi. “Con la speranza di concorrere alla scoperta di nuove strategie terapeutiche per affrontare la patologie ossee. Non soltanto per gli astronauti, ma soprattutto per i milioni di persone che, con i piedi ben piantati per terra, oggi soffrono di osteoporosi.