La sopravvivenza nello spazio profondo richiede soluzioni innovative per proteggere gli esseri umani dalle radiazioni cosmiche, e negli ultimi anni la scienza ha rivolto lo sguardo verso creature microscopiche straordinarie: i tardigradi. Questi organismi, capaci di resistere a condizioni estreme che annienterebbero qualsiasi altra forma di vita, producono una proteina denominata Dsup (damage suppressor) che sembrava promettere una rivoluzione nella radioprotezione. Tuttavia, una nuova ricerca condotta presso l'Università della Columbia Britannica a Vancouver rivela che questa soluzione biologica presenta sfide inattese e costi cellulari significativi che complicano la sua applicazione pratica.
Il gruppo di ricerca guidato da Corey Nislow ha condotto studi approfonditi utilizzando cellule di lievito modificate geneticamente per esprimere la proteina Dsup. I risultati, che ridimensionano l'entusiasmo iniziale, mostrano un compromesso critico: concentrazioni elevate della proteina risultano letali per le cellule, mentre anche livelli più bassi compromettono significativamente la crescita cellulare. Questa scoperta rappresenta un punto di svolta rispetto agli esperimenti del 2016, quando cellule umane ingegnerizzate per produrre Dsup avevano mostrato resistenza alle radiazioni senza apparenti effetti negativi.
La metodologia della ricerca ha rivelato aspetti fondamentali del meccanismo d'azione di Dsup. La proteina protegge il DNA avvolgendolo fisicamente, creando uno scudo protettivo contro radiazioni e agenti mutageni chimici. Questo approccio difensivo, però, genera conseguenze non previste: l'accesso al materiale genetico diventa problematico per le proteine cellulari che devono trascrivere l'RNA o replicare il DNA durante la divisione cellulare. Particolarmente critico è l'impedimento alle proteine di riparazione del DNA, tanto che in cellule con bassi livelli di questi enzimi riparatori, la presenza di Dsup può risultare fatale per l'impossibilità di completare interventi di manutenzione genetica essenziali.
La comunità scientifica mostra posizioni differenziate su questi risultati. Jessica Tyler del Weill Cornell Medicine nello stato di New York ha condotto esperimenti paralleli su lieviti modificati, osservando che a concentrazioni inferiori rispetto a quelle testate da Nislow, Dsup manifesta effetti benefici senza compromettere la crescita cellulare. Dall'altra parte dell'Atlantico, Simon Galas dell'Università di Montpellier in Francia ha dimostrato che livelli ridotti della proteina possono estendere la longevità dei nematodi proteggendoli dallo stress ossidativo, confermando la tossicità oltre una certa soglia ma sottolineando il potenziale a dosaggi controllati.
L'applicazione in campo oncologico rappresenta un'altra frontiera di ricerca promettente. James Byrne dell'Università dello Iowa sta investigando se Dsup possa proteggere le cellule sane durante la radioterapia antitumorale. La sua prospettiva introduce un concetto cruciale: la produzione temporanea e localizzata della proteina potrebbe evitare i costi metabolici associati a un'espressione continua in tutto l'organismo, aprendo scenari terapeutici più realistici rispetto all'ipotesi iniziale di una protezione permanente.
L'idea originaria prevedeva la somministrazione di mRNA codificante per Dsup incapsulato in nanoparticelle lipidiche, sfruttando la stessa tecnologia dei vaccini anti-COVID-19. Questo approccio avrebbe permesso di dotare gli astronauti di una contromisura efficace contro i danni al DNA senza modificare permanentemente il loro genoma. Nislow stesso ammette di essere stato inizialmente convinto di questa strategia, prima che i nuovi dati sperimentali ne rivelassero le complessità.
La sfida tecnologica attuale consiste nel raggiungere un controllo preciso su quali cellule producano Dsup e in quali quantità. Sebbene le tecnologie esistenti non permettano ancora questo livello di specificità, Nislow rimane ottimista grazie agli investimenti massicci in sistemi di delivery farmacologico da parte dell'industria biotecnologica. La convergenza tra biologia dei tardigradi e nanomedicina potrebbe eventualmente rendere possibile una protezione selettiva e modulabile, applicabile non solo agli esseri umani ma anche ad animali e piante destinati a missioni spaziali di lunga durata.
La ricerca sui tardigradi continua a rivelare quanto ancora rimanga da comprendere sui meccanismi molecolari di resistenza estrema. Questi organismi microscopici, capaci di sopravvivere a temperature estreme, disidratazione completa, esposizione al vuoto spaziale e dosi di radiazioni che sarebbero letali per qualsiasi altra forma di vita, rappresentano un laboratorio naturale di strategie biologiche raffinate attraverso milioni di anni di evoluzione.
