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NASA | Imagen modificada por MIT Technology Review

Biotecnología

Cientos de genes del astronauta Scott Kelly permanecen alterados

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Los primeros resultados del estudio con los gemelos Kelly ofrecen información prometedora sobre un futuro viaje a Marte. Sin embargo, la ausencia de datos de referencia impide sacar conclusiones más profundas. Lo único que sabemos seguro es que el cuerpo humano responde con mucha plasticidad a los vuelos espaciales

  • por Erin Winick | traducido por Ana Milutinovic
  • 16 Abril, 2019

Hace tres años, el astronauta estadounidense Scott Kelly volvió a la Tierra. Su regreso de la Estación Espacial Internacional del 1 de marzo de 2016, puso fin al récord estadounidense de 340 días en el espacio bajo un microscopio médico. Su hermano gemelo, Mark Kelly (que también había sido astronauta), fue sometido a un estudio similar aquí en la Tierra. La pareja ofreció una oportunidad única para explorar cómo el cuerpo humano responde a estancias largas en el espacio para intentar predecir qué podría suceder a unz persona en un viaje a Marte, por ejemplo.

Ahora, más de tres años después, por fin tenemos conclusiones claras del efecto de la microgravedad, la radiación y el entorno espacial sobre el cuerpo de Scott. Los primeros resultados, publicados en Science la semana pasada por docenas de investigadores de todo el mundo, ofrecen información prometedora para el futuro de la humanidad en el espacio. El profesor de la Universidad de Cornell (EE. UU.) Chris Mason, investigador principal del Estudio de los Gemelos de la NASA, afirma: "En general, son muy buenas noticias para los vuelos espaciales y para los interesados ​​en unirse a las filas de los astronautas. Aunque el cuerpo sufre muchísimos cambios, también muestra una extraordinaria plasticidad para volver a su estado terrestre normal".

El estudio analizó una serie de biomarcadores, desde el sistema inmunológico (que funcionó igual que en la Tierra) hasta la forma de los globos oculares (el nervio retiniano de Scott se endureció). Pero dos de los resultados más importantes proceden de un estudio más profundo del ADN y la expresión genética.

La investigadora de la Universidad Estatal de Colorado (EE.UU.) Susan Bailey y sus compañeros se centraron en observar la longitud de los telómeros y su enzima asociada, la telomerasa, en Scott Kelly. Los telómeros están ubicados en los extremos del ADN, y su longitud generalmente determina la edad y la salud y la salud de una persona. El envejecimiento, el estrés y la radiación pueden hacer que se acorten.

Dado que el vuelo espacial expone a los astronautas tanto al estrés como a la radiación, los investigadores esperaban que sus telómeros fueran más cortos. Pero pasó "exactamente lo contrario", afirma Bailey. La responsable detalla: "En cuanto [tomamos] nuestras primeras muestras durante el vuelo, que fue aproximadamente dos semanas después del lanzamiento, vimos que los telómeros de Scott eran mucho más largos que antes de irse". Y ese fenómeno persistió durante todo el tiempo que Kelly pasó en la estación espacial. En general, sus telómeros se alargaron alrededor de un 14,5 %.

¿Qué significa eso? No es que de repente hayamos encontrado la fuente de la juventud en el espacio. Una semana después de su regreso, sus telómeros se acortaron notablemente. Bailey afirma: "Son cambios muy específicos para el vuelo espacial y muy rápidos, que realmente nos han dejado perplejos sobre la causa que los provoca". La longitud media de los telómeros de Scott Kelly volvió a la normalidad en seis meses, pero en su cuerpo mantuvo un número anormalmente alto de los telómeros cortos que se formaron al regresar a la Tierra.

Para entenderlo todo, nos falta la pieza clave de los datos que podría explicar parte del misterio de por qué sucedió esto. Los datos sobre la telomerasa, la enzima relacionada con la longitud de los telómeros, no llegaron al laboratorio. Mientras que las muestras corporales de Kelly en el espacio llegaron a los investigadores en menos de 48 horas, el ambiente durante el viaje de vuelta al laboratorio no pudo controlarse al nivel necesario para no perder la actividad de la telomerasa. El envío a la Tierra en una cápsula de Soyuz no ofrece las perfectas condiciones de un laboratorio.

El otro cambio importante se encontró en la expresión genética de Scott Kelly, o en la forma en la que el ADN dirige a las células para que produzcan componentes como las proteínas.

Los investigadores vieron muchos genes que se activaban y desactivaban durante el vuelo, especialmente los relacionados con la circulación y con el sistema inmunológico. Estos cambios muestran cómo el cuerpo intenta adaptarse al espacio.

Mason explica que, en la primera mitad de la misión, vieron casi 1.500 genes que cambiaron su expresión. En la segunda mitad de la misión, el número de genes alterados se multiplicó por seis. Esto sugiere que el cuerpo humano experimenta cambios a lo largo de su tiempo en el espacio, y no solo al llegar.

Al igual que los resultados en los telómeros, la mayoría de los cambios en la expresión genética se revirtieron después del regreso de Scott Kelly a casa. Pero varios cientos de genes parecen haber recordado su tiempo en el espacio y mantienen las modificaciones.

Todavía no sabemos qué impacto tiene esto ni cuáles son sus efectos directos sobre la salud. La mayoría de los datos estudiados no tienen con qué compararse. Mason explica: "La situación es análoga a la primera vez que se midió la presión arterial de alguien. No conocíamos los números reales de referencia hasta que comenzamos a medir a más personas".

Aunque Scott dispone de una enorme cantidad de datos sobre su salud, en declaraciones a MIT Technology Review el astronauta afirmó que no tiene planes de tomar ninguna acción adicional a partir de esta información. Como le pasa a la mayoría, no se encontraba bien justo después de aterrizar, pero ahora no nota mucha diferencia en su salud. Scott afirma: "Me encuentro un poco diferente a cómo me sentía antes del lanzamiento, pero eso es probablemente porque, bueno, tengo cuatro años más".

Los próximos pasos para el equipo de Bailey consistirán en intentar crear mejores sistemas de prueba para estudiar la actividad de la telomerasa, ya sea en la Estación Espacial Internacional o en la Tierra. Mason también está investigando la tecnología para eliminar la presión del tiempo en el paso del transporte de muestras. Su equipo incluso realizó la primera secuenciación de ADN en la EEI y quiere ir más allá. La mayoría de los equipos esperan un tamaño de muestras más amplio y, si fuera posible, unas pruebas más largas. Un solo astronauta no es suficiente para sacar conclusiones definitivas, así que los investigadores como Mason analizarán a otros astronautas durante las pruebas de dos meses, seis meses y un año de duración. No obstante, esas misiones no contarán con la ventaja de tener a un gemelo con base en la Tierra para la comparación.

Kelly concluye: "[Los astronautas] tienen la opción de ser sujeto de investigación humana. Uno puede elegir si quiere dedicarse a la ciencia. Pero muy poca gente viaja al espacio, y la idea consiste en estar allí por la ciencia. Creo que es una especie de obligación aceptar todo esto".

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