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L'editing genetico arriva nello spazio

Per la prima volta con la tecnica Crispr Cas 9, è stato modificato il genoma di un lievito per osservare in che modo il danno al DNA dovuto alle radiazioni cosmiche possa essere riparato e proteggere quindi la salute degli astronauti

L'indagine rappresenta il primo utilizzo dell'editing genetico con la tecnica Crispr Cas 9 sulla Stazione Spaziale Internazionale,  gli scienziati  valutano  l'intero processo  di danno  e riparazione  del DNA e si attende la  pubblicazione dei risultati. Gli astronauti Christina  Koch e Nick Hague si sono serviti di Crispr Cas 9 (tecnica di manipolazione del DNA), per modificare il genoma del lievito di birra Saccharomyces cerevisiae, provocando piccoli tagli in entrambi i filamenti del DNA e imitando quindi un potenziale danno radioattivo. Di norma, le cellule riparano quasi immediatamente queste interruzioni, ma possono commettere errori, inserendo o eliminando le basi azotate del DNA (timina, adenina, citosina e guanina) e generando così mutazioni genetiche. Dopo che le cellule del lievito hanno riparato il danno, gli astronauti si sono serviti del processo della PCR (polymerase chain reaction) per copiare più volte la sezione appena riparata e di un altro dispositivo speciale chiamato MinION per sequenziare la sezione riparata di DNA in queste copie. Il sequenziamento mostra l'ordine esatto delle basi azotate, rivelando se il meccanismo di riparazione ha ripristinato il DNA nell'ordine originale o se ha apportato modifiche e possibili errori.

Emily  Gleason  della  Mini Pcr Bio, la Società che ha progettato il Laboratorio di DNA  a bordo della Iss (Stazione Spaziale Internazionale), ha commentato di voler capire  se  i meccanismi  di riparazione del DNA  sono diversi nello Spazio  rispetto alla Terra e comunque siano i risultati dell'indagine,  si potranno usare  queste informazioni  per aiutare a proteggere  gli astronauti  dal danno  causato dalle radiazioni cosmiche durante i lunghi viaggi spaziali. Infatti, sebbene la Iss si trovi a circa 400 chilometri  di altitudine  e quindi,  sia ancora protetta dal campo magnetico terrestre, è stato  calcolato che in soli 6 mesi un astronauta  venga sottoposto  a circa 30 volte la quantità  di radiazioni  che noi  riceviamo  sulla Terra in un anno. Alcuni  studi recenti hanno inoltre  dimostrato che le radiazioni cosmiche, soprattutto durante  lunghi viaggi spaziali, aumentano  significativamente  il rischio  a  lungo termine  di sviluppare patologie, come il cancro, malattie neurodegenerative  e disturbi  del sistema  nervoso centrale.

EFFETTI DELLE RADIAZIONI COSMICHE

I raggi cosmici sono nuclei  atomici completamente ionizzati, cioè che hanno perso tutti i loro elettroni, e  viaggiano nel cosmo a velocità molto elevata. Gli effetti devastanti delle radiazioni cosmiche sono molteplici: possono alterare il sistema cardiovascolare, danneggiare il cuore, indurire e restringere  le arterie, ostacolare la neurogenesi, cioè il processo  di formazione  di nuove cellule nervose, facilitare la formazione di tumori. Per calcolare il danno provocato  dalle radiazioni  viene utilizzato   il REM come  unità di misura  (1 REM  = 0,01 Sv).   L'Sv  (Sievert) è l'unità di misura  della dose equivalente  di qualsiasi  radiazione  nel sistema internazionale   e determina gli effetti  e il  danno  provocato su un organismo. In Italia, la dose media assorbita in un anno per esposizione alla sola radioattività naturale  viene calcolata in circa  3 millisievert.

Gli effetti biologici misurati in Sievert:

1 Sv -  determina  alterazioni  temporanee della emoglobina;

2-3 Sv - determina nausea, perdita di capelli, emorragie;

4 Sv -  morte nel 50% dei casi;

6 Sv - sopravvivenza improbabile.

Le radiazioni cosmiche sono dotate di sufficiente energia da poter ionizzare  gli atomi o le molecole con i quali  vengono  a contatto.

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Le radiazioni ionizzanti possono causare  delle aberrazioni  cromosomiche, cioè delle rotture  e dei riaggiustamenti  nei filamenti  del DNA che costituiscono  i cromosomi.

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Spazio di divulgazione medico-scientifica intesa ad approfondire temi generali che riguardano la salute e gli eventi collegati. Si tratta di articoli di natura medica, affrontati però con un taglio divulgativo accessibile ai non esperti, che non possono in alcun modo sostituirsi a valutazioni o a diagnosi mediche.

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Commenti (2)

  • se con la tecnica di manipolazione Crispr Cas 9 si dimostrerà di essere stati in grado di ripristinare nell'ordine originale il DNA del lievito di birra, ciò potrebbe magari aprire la strada a sviluppi anche molto interessanti e promettenti

  • Nulla di nuovo. La Terra, e tutto quel che ospita, è parte dello spazio-tempo, quindi? L'uomo crede di essere al disopra delle cose.

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