Viaggi nello Spazio per studiare le scienze della vita

Viaggi nello Spazio per studiare le scienze della vita

  • 28 Nov Off

Ixtal, una delle aziende ospiti della Fondazione Novara Sviluppo, è uno spin-off dell’Università del Piemonte Orientale. Opera nel campo delle scienze delle proteine e della biologia strutturale, per la ricerca di nuove applicazioni delle proteine e degli enzimi in ambito biotecnologico e farmaceutico.

Nanoracks è un’impresa nata dieci anni fa negli Stati Uniti ed è parte del gruppo XO Markets holding, leader nel fornire servizi di accesso allo Spazio su base commerciale. Di recente, il Gruppo ha istituito una società, con sede dei propri affari a Torino (Nanoracks Space Outpost – Europe srl), diretta dalla dott.ssa Veronica La Regina. 

Questo autunno, Nanoracks Europe e Ixtal hanno avviato una collaborazione allo scopo di studiare le proteine nello Spazio. Che significato ha questa collaborazione e quali prospettive apre?

Lo abbiamo chiesto direttamente a Veronica La Regina, direttrice di Nanoracks, e a Davide Ferraris, Managing Director di Ixtal, in una interessantissima conversazione che ci ha lasciato a bocca aperta.

Per prima cosa: cosa significa ‘uso commerciale dello spazio’?

Nanoracks – Fino ad alcuni anni fa, le procedure e i regolamenti rendevano possibile la partecipazione ai viaggi spaziali solo tramite agenzie spaziali ed entità governative, come i Dipartimenti della Difesa. Si è poi avviato un processo di democratizzazione dello Spazio: attraverso sinergie e collaborazioni si è potuto accedere allo Spazio a costi notevolmente più bassi. Come riferimento, è stata scelta la Stazione Spaziale che è costantemente abitata da 6 persone e, tramite lo Space Act Agreement, è stato possibile chiedere aiuto alla NASA invece che avere un proprio vettore spaziale.

Oggi si organizzano dei veri e propri ‘bus spaziali’ e ogni 4-5 mesi parte un vettore che, oltre ai materiali utili agli astronauti in orbita, porta alla Stazione Spaziale materiali di imprese private a scopo di ricerca. Questo ha creato molte opportunità per la ricerca, perché lo Spazio offre condizioni che sulla terra non esistono o sono difficilmente replicabili.

Cosa cambia nello Spazio?

Ixtal – Si va sulla Stazione Spaziale per poter sfruttare alcune caratteristiche tipiche di quell’ambiente: la presenza della microgravità, la sua influenza sui moti convettivi e dei fluidi in generale, la presenza delle radiazioni cosmiche. C’è un laboratorio là in orbita; per avere le stesse condizioni sulla terra bisogna fare grandi investimenti, più impegnativi e con interventi più complessi rispetto al mandare in orbita i materiali tramite delle navicelle. Inoltre si accorciano notevolmente i tempi di analisi e si dislocano attività che ora si fanno sfruttando il suolo terrestre. Ci sono molte ottimizzazioni dei processi e si sviluppa sempre più il concetto di Smart Orbit.

Cosa significa Smart Orbit?

Nanoracks – Si usa il termine smart in tutti i casi in cui la tecnologia permettere un avvicinamento all’esigenza del singolo. La tecnologia permette di avvicinare l’orbita ai bisogni quotidiani. Si crea un ecosistema smart in orbita.
Non tutti sanno che nell’area di Torino esiste il ‘distretto dell’aerospazio’ (rientra nell’ambito del PIF: Progetto Integrato di Filiere della Regione Piemonte, di cui Nanoracks fa parte) né che la filiera industriale torinese dell’aerospazio ha partecipato a oltre il 40% della costruzione della Stazione Spaziale. Anche per questo Nanoracks ha scelto il Piemonte per la sua sede italiana. Torino è stata eletta smart city, un fiore all’occhiello anche per accordi e investimenti precedenti. Sul territorio si parla molto di spazio e questo aiuta i processi di sviluppo e la sostenibilità. 

Come collaborano Ixtal e NanoRacks Italia?

Nanoracks – Per prima cosa evidenziamo che Nanoracks Europe e Ixtal nascono in realtà piemontesi; ci sono eccellenze piemontesi nell’ambito della ricerca e dell’aerospazio e si vorrebbe fare sistema con esse. La Nanoracks Europe e la Ixtal hanno stretto quindi un accordo di collaborazione per creare opportunità di crescita e sviluppo nell’ambito spaziale e biotecnologico/farmaceutico con lo scopo di costruire un ecosistema che sfrutti l’ambiente spaziale per il progresso e la comprensione delle scienze della vita.

L’accordo tra la Nanoracks Italia e la Ixtal prevede il reciproco supporto nello sviluppo delle competenze e del know-how nei settori delle scienze della vita e in quello dello spazio. La collaborazione è recente e i progetti stanno maturando anche grazie al contributo della Regione che incentiva questo tipo di azione combinata. In linea generale, Ixtal effettua studi nell’ambito delle bioscienze e prepara le condizioni perché l’esperimento abbia origine; Nanoracks, con i suoi strumenti, porta l’esperimento in orbita e ne cura l’esecuzione a bordo delle proprie infrastrutture.

Ixtal – Uno degli obiettivi principali della collaborazione è lo sviluppo della ‘space medicine, cioè lo studio di come i farmaci e le molecole attive su determinati target proteici ed enzimatici funzionano nello spazio e cosa cambia rispetto alla Terra. Nei prossimi anni la frequenza e la durata dei viaggi spaziali aumenteranno e diventa necessario dotarsi di sistemi e metodi che assicurino la buona salute degli astronauti. 

La collaborazione si affaccia però anche a obiettivi di maggiore respiro. Ixtal vorrebbe fare da catalizzatore fra il mondo scientifico/accademico e le imprese per condurli, assieme a Nanoracks, a cogliere le nuove opportunità che lo spazio offre. 

Con che tipo di azienda/ente lavorate e in che modo, con quali attività?

Nanoracks – Gli ambiti sono molti: nello Spazio si studiano, ad esempio, plastiche di nuova generazione per avvolgere alimenti o per trattare lo smaltimento dei rifiuti; in ambito medico si lavora sui materiali usati a scopo terapeutico, come le schermature di aree di diagnosi radio negli ospedali.

Nell’ambito delle scienze della vita, c’è tanto interesse delle case farmaceutiche nello studio di proteine e enzimi. Si chiede molto di studiare la cristallizzazione delle proteine (cosa che permette di osservarne meglio la struttura); è una cosa difficile da fare sulla Terra, ma nello Spazio la presenza della microgravità permette di creare cristalli con migliori caratteristiche di diffrazione (così da poterli più agevolmente studiare ai raggi X una volta rientrati sulla Terra).

Ixtal – Altro ambito è quello della chimica: microgravità e sistemi di microfluidica (che miscelano continuamente due sostanze per crearne una nuova) favoriscono la resa della reazione dei fluidi (siamo nell’ambito della flow chemistry, la chimica dei fluidi). La produzione di proteine in microgravità ha benefici anche nella quantità di proteine prodotte. Si possono quindi fabbricare a costi più accessibili grandi quantità di prodotti biochimici. Lo Spazio diventa una “fabbrica di proteine”.
Con esperimenti di microfluidica per la sintesi di molecole è possibile sintetizzare nello spazio farmaci con qualità compatibili con quelle dei farmaci in commercio. Si potranno produrre farmaci su misura direttamente nello Spazio, a uso degli astronauti.

Nanoracks – Le varie agenzie adottano politiche per favorire l’uso commerciale della Stazione. Il Giappone, ad esempio, ha messo all’asta degli strumenti e in questo modo ha individuato gli attori ‘sostenibili’. Per l’agenzia spaziale europea c’è una call permanentemente aperta per identificare business partner. Ad esempio, Nanoracks Europe ha un accordo con Kayser Italia, che a sua volta è in partnership con l’agenzia Spaziale Europea per attività a favore della sperimentazione delle scienza della vita.

Il processo europeo, però, è più contenuto rispetto a quello degli altri partner a bordo della Stazione Spaziale. Si vuole creare un ecosistema sostenibile di ricerca interdisciplinare in ambiente spaziale. Ci sono risultati tangibili nell’avanzamento dello sviluppo scientifico e tecnologico e per il contenimento dei costi. In generale c’è una forte sensibilizzazione; con le giuste partnership si può sviluppare una consapevolezza sull’utilizzo dello Spazio per la crescita e il benessere.

Quanto dura mediamente un progetto di ricerca?

Nanoracks – Viaggiare nello spazio segue iter simili a quelli di un viaggio aereo. Dopo la firma del contratto, trascorrono da 9 a 12 mesi per la preparazione dell’esperimento: ci sono tempi per la preparazione del saggio analitico, l’analisi dei dati, la realizzazione di un esperimento di controllo sulla Terra necessario per fare il confronto.

Il grande pubblico come percepisce il tema della ricerca nello spazio?

Nanoracks – C’è stata per oltre un trentennio una forma di disappunto/scetticismo nei confronti del lavoro nello Spazio, forse anche disinteresse, come se non avesse senso nella vita delle persone. Va sfatato il mito che lo Spazio è una cosa per pochi, che costa tanto e richiede tanto tempo. Grazie a modelli di business e politiche di favore si sono fatti grandissimi passi avanti nel renderlo più accessibile: si parte dal prezzo di un’utilitaria.

Ixtal – Gli investimenti su temi di frontiera hanno una ricaduta economica e culturale a livello globale. Lo Spazio è un grande incubatore di ricerca e di idee. I benefici sono molto più accessibili e vivibili, e molte tecnologie oggi di largo consumo (come il GPS o il velcro) sono state concepite per lo Spazio ma sono ora tecnologie delle quali non potremmo fare a meno. Investendo in ricerca nello Spazio si investe per il progresso dell’umanità.

Avete un sogno da realizzare nell’ambito delle vostre attività?

Nanoracks – Vorremmo rendere i servizi accessibili ai privati e a un numero sempre crescente di ricercatori, e portare più ricercatori in orbita. Bisogna ‘creare l’autobus’, pensare a meccanismi di accesso più facile a questi laboratori spaziali.

Ixtal – Vorremmo sviluppare maggiormente la space medicine, è un campo ancora libero. I criteri di regolamentazione dei farmaci nello spazio non sono ancora definiti, quindi è facile che presto si provveda. Vorremmo coinvolgere più partner possibile nello sviluppo di strumenti analitici da realizzare, anche in termini ingegneristici, nello Spazio. Si tratta di pensare a soluzioni più compatte, più leggere, che sopportino stress gravitazionali maggiori; ci sarebbe uno sviluppo ingegneristico e tecnologico degli strumenti con ricadute di efficienza anche sulla terra.

Per il momento, ci impegniamo a far comprendere come può essere sfruttato lo Spazio. A tal proposito abbiamo in programma una conferenza dal titolo “Science in Space: the Ultimate Frontier” che si terrà il prossimo 29 novembre presso la Sala Pagani di Novara Sviluppo, dalle 10:00, per descrivere le nuove opportunità che lo Spazio offre per la ricerca di base ed applicata.

Un commento finale?

Nanoracks – Lo Spazio è un meccanismo di creazione di conoscenza e permette di facilitare, se non di accelerare, il progresso umano, scientifico e tecnologico. Ben venga lo scenario della Space Economy dove i benefici dalle attività spaziali sono a favore della vita sulla Terra per un numero di utenti sempre maggiore.

 

Fonte immagini:
Foto DNA di Gerd Altmann da Pixabay
Foto Spazio di Arek Socha da Pixabay


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