Tessuti epatici biostampati in orbita: la nuova missione SpaceX verso la ISS

Un passo decisivo nella biostampa in microgravità

Una nuova missione spaziale di SpaceX, in collaborazione con la NASA, trasporterà sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) un esperimento pionieristico di bioprinting: tessuti epatici umani realizzati in laboratorio. L’iniziativa è coordinata dal Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (WFIRM), uno dei centri di ricerca più avanzati al mondo nel campo della medicina rigenerativa.

L’obiettivo principale è valutare come la microgravità possa influenzare la crescita e la stabilità di tessuti complessi, superando i limiti che sulla Terra rendono fragile e poco sostenibile la coltivazione di strutture cellulari tridimensionali di grandi dimensioni.

Chi guida il progetto

Il WFIRM, già noto per aver vinto nel 2021 il NASA Vascular Tissue Challenge insieme a un team multidisciplinare dell’Università di Wake Forest, guida la ricerca grazie al sostegno dell’agenzia spaziale statunitense e di partner industriali nel campo della biostampa.

La collaborazione con SpaceX consente di portare gli scaffold cellulari e i bioink direttamente in orbita, utilizzando le infrastrutture della ISS come piattaforma di ricerca avanzata. La microgravità rappresenta infatti un contesto ideale per mantenere integrità e vascolarizzazione dei tessuti stampati, difficili da replicare in condizioni terrestri.

Perché il fegato è stato scelto come modello

Il fegato è un organo centrale per il metabolismo e la disintossicazione dell’organismo. Ricrearne porzioni funzionali con tecniche di stampa 3D e bioprinting potrebbe avere impatti enormi:

• trapianti d’organo: ridurre la dipendenza dai donatori;
• farmacologia: testare farmaci su tessuti umani senza ricorrere a modelli animali;
• ricerca clinica: studiare malattie epatiche in modelli 3D realistici.

Stampare tessuti epatici richiede però strutture vascolari complesse che garantiscano ossigenazione e nutrimento cellulare, sfida che la microgravità può aiutare a superare.

Come funziona l’esperimento in orbita

Il carico utile inviato da SpaceX include:

• biostampanti 3D adattate alla microgravità, progettate per funzionare senza gravità e con sistemi di controllo fluidodinamico avanzato;
• bioink a base cellulare, contenenti epatociti e cellule di supporto;
• scaffold biocompatibili, che fungono da struttura temporanea per l’assemblaggio del tessuto.

Gli astronauti a bordo della ISS seguiranno protocolli specifici per stampare e mantenere i campioni. I risultati saranno analizzati sia in orbita sia al rientro sulla Terra.

Risultati attesi e impatto sulla medicina rigenerativa

Gli scienziati si aspettano di:

• verificare la stabilità strutturale dei tessuti in assenza di gravità;
• valutare la formazione di vasi sanguigni e connessioni cellulari all’interno dello scaffold;
• comprendere i limiti e le possibilità di scalabilità della biostampa spaziale.

Se i dati confermeranno le ipotesi, si aprirà la strada a nuovi modelli di ricerca preclinica e, nel lungo periodo, alla produzione di organi bioartificiali in grado di ridurre le liste di attesa per i trapianti.

Confronto con altri esperimenti in bioprinting spaziale

Negli ultimi anni la ISS è già stata teatro di esperimenti simili:

• Organovo e NASA hanno esplorato bioprinting di tessuti semplici per valutare la sopravvivenza cellulare;
• il progetto BioFabrication Facility (BFF) della Techshot/Redwire ha testato la stampa di cartilagine e muscoli in microgravità;
• altri studi hanno coinvolto cellule staminali e organoidi per simulare malattie umane.

La differenza con il progetto WFIRM è la complessità del tessuto epatico, più articolato e funzionalmente rilevante per la medicina.

Scheda rapida della missione