Nespoli in missione VITA sperimenterà un dispositivo nato all’Unibo

Sono stati presentati, lo scorso mese di novembre, a Roma, durante la presentazione della missione Expedition 52/53, i tredici esperimenti italiani selezionati dall’Agenzia Spaziale Italiana – ASI che verranno effettuati a bordo della ISS, grazie alla collaborazione dell’astronauta Paolo Nespoli.

Il Dipartimento di Chimica “Giacomo Ciamician” dell'Università di Bologna si è aggiudicato uno dei 13 esperimenti, grazie al progetto “IN SITU Bioanalysis” nato all’interno del gruppo di Chimica Analitica e Bioanalitica diretto dal prof. Aldo Roda, che ha ricevuto il più alto punteggio di valutazione rispetto agli esperimenti presentati.

Si tratta di un biosensore analitico portatile, idoneo per la misura dei livelli di cortisolo, quale biomarcatore di stress, nel fluido orale (saliva) dell’astronauta durante la missione sulla ISS. Attualmente i campioni biologici, quali sangue, saliva e urine prelevati ai membri dell’equipaggio a bordo della ISS, vengono congelati e conservati a bordo fino al momento in cui possono essere inviati a Terra ed analizzati in laboratorio. Questo rende l’operazione molto complessa e costosa, inoltre allunga notevolmente i tempi di risposta. Tale scenario, inoltre, non è ipotizzabile per missioni future di lungo raggio, quali ad esempio le missioni di colonizzazione della Luna o di esplorazione di Marte. La peculiarità del biosensore sviluppato presso l’Università di Bologna, è data dal fatto che l’analisi chimico-clinica sarà effettuata direttamente all'interno della ISS da parte dello stesso astronauta in modo non invasivo , permettendo una tempestiva diagnosi e quindi un rapido intervento nel caso di situazioni problematiche.

Il dispositivo Unibo, già in fase di ultimazione, è stato quindi presentato all’astronauta Paolo Nespoli che potrà sperimentarlo nel corso della missione, che si svolgerà a maggio-giugno 2017, Expedition 52/53 chiamata VITA, acronimo di Vitality, Innovation, Technology, Ability. Basato su un’evoluzione della tecnica di “Lateral Flow Immunoassay” (LFIA), ampiamente nota in campo diagnostico (es. test di gravidanza), il dispositivo sfrutta l’elevata specificità degli anticorpi per riconoscere il biomarcatore di interesse e le forze capillari per promuovere il movimento dei reagenti necessari per eseguire il test. L’accoppiamento con una rivelazione in chemiluminescenza (CL-LFIA), proposto nel progetto IN SITU Bioanalysis, permette di ottenere informazioni quantitative accurate, rapide e nello stesso tempo ultrasensibili tanto è vero che l’analisi verrà effettuata sul fluido orale (saliva) e non sul sangue come viene fatto comunemente.

L’utilizzo della saliva permette un’analisi assolutamente non invasiva, ma richiede l’utilizzo di una metodica molto sensibile, date le basse concentrazioni presenti rispetto al sangue . In futuro questo sistema potrà essere facilmente adattato per l’analisi simultanea di molti altri biomarcatori di interesse in diversi campioni biologici, permettendo, quindi ai membri dell’equipaggio di eseguire numerose analisi chimico-cliniche su campioni biologici quali saliva, sudore, liquido lacrimale ottenuti in maniera non invasiva, utilizzando cartucce analitiche monouso ed un lettore portatile costruito mediante stampante 3D e collegato ai computer della ISS. I dati acquisiti dagli astronauti, anche in missioni di lunga durata, saranno poi inviati a Terra via telemedicina, permettendo così la diagnosi precoce di eventuali patologie e l’invio di opportuni interventi terapeutici. La realizzazione del progetto permetterà quindi, in un prossimo futuro, di ottenere per l’astronauta in missione una diagnosi più completa, una terapia più mirata ed un follow-up prognostico che può garantire la sua salute e le sue performance ottimale anche in condizioni estreme.

Inoltre, tale dispositivo, pensato per lo spazio, potrà poi essere utilizzato anche in altre situazioni critiche sulla Terra, ad esempio per applicazioni point-of-care testing (POCT) al letto del paziente, nello studio medico o in ambulanza, in medicina d'urgenza, in casi di bioterrorismo o per la diagnostica nei paesi in via di sviluppo o in comunità remote o isolate, come le stazioni antartiche o sotterranee.

Il progetto, il cui responsabile è il prof. Aldo Roda dell’Università di Bologna, ha previsto la collaborazione della Società Altec SpA di Torino, che si è occupata degli aspetti tecnici e logistici per l’utilizzo del dispositivo a bordo della ISS che sono estremamente complessi tenendo conto di rischi per la sicurezza dell’equipaggio in caso di rilascio di reattivi o materiali nell’ambiente ristretto della ISS.