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Biomedicina

Astronautas genéticamente perfectos para sobrevivir en Marte

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Genes para resistir a la radiación, para sintetizar todos los elementos esenciales, para reducir la dependencia del oxígeno... todos ellos serían muy útiles para las colonias extraterrestres. ¿Acaso es ético enviar un astronauta al espacio sin protección contra la radiación cuando somos capaces de ofrecérsela?

  • por Antonio Regalado | traducido por Teresa Woods
  • 19 Abril, 2017

Foto: En la película 'Gattaca', el actor Ethan Hawke interpreta a un "no válido" genético que desea viajar al espacio a pesar de las probabilidades. Crédito: Cortesía de Getty Images.

En el Congreso Internacional de Aeronáutica celebrado el pasado septiembre en Guadalajara (México), Elon Musk convenció a muchos ingenieros espaciales de que sería capaz de enviar una flota de cohetes privados con miles de personas a Marte.

La ponencia de Musk estuvo muy centrada en órbitas, planes de vuelo y costes de combustible. Pero lo que brilló por su ausencia fue la información relacionada sobre cómo sobrevivirán sus colonos. De hecho, el viaje a Marte probablemente sería un callejón sin salida. Bañado en radiación y sin nada capaz de crecer en su superficie, el planeta rojo es básicamente un cementerio.

Algunos investigadores han empezado a analizar si las probabilidades de sobrevivir en Marte serían algo mejores si los humanos fueran más compatibles con los objetivos espaciales.  Así es, los investigadores están estudiando la idea de crear astronautas modificados genéticamente.

Antes de que salten las alarmas hay que dejar claro que nadie intenta cultivar un astronauta dentro de un caldero mágico. Pero algunas ideas descabelladas que solían pertenecer exclusivamente a la ciencia ficción y las charlas TED están empezando a tomar forma. Ya hay experimentos que intentan modificar células humanas en el laboratorio. ¿Será posible hacerlas resistentes a la radiación? ¿Podrían modificarse para ser capaces de producir sus propias vitaminas y aminoácidos?

Una de las personas que están estudiando la idea es Christopher Mason, miembro del Departamento de Fisiología y Biofísica de la Facultad de Medicina de la Universidad de Cornell (EEUU). En 2011, Mason elaboró lo que denominó como un "plan a 500 años" para sacar a los humanos de la Tierra. La modificación genética juega un gran papel en él. Mason detalla: "Creo que tenemos que considerarla para gente que enviamos a otros planetas. No sabemos si se tratará de potenciar ligeramente una expresión génica existente, o insertar un cromosoma totalmente nuevo o reescribir el código genético". Según el investigador, aún falta una década o dos de trabajo para averiguar qué efecto tiene la exploración espacial sobre los genes, cuáles son susceptibles de alterarse y cuáles deberían incluirse en una lista de "no tocar". Su laboratorio participa en el Estudio de Gemelos de la NASA, que está rastreando los cambios fisiológicos experimentados por un astronauta enviado a la Estación Espacial Internacional mientras su hermano gemelo se queda en Tierra. Hasta ahora, es lo máximo que la NASA se ha acercado al tema de los astronautas modificados genéticamente, un tema que aún no ha sido abordado por ningún documento oficial de la agencia.

Pero Mason afirma que su laboratorio está preparado para dar el primer paso. El espacio está lleno de rayos y partículas muy rápidas que dañan el ADN. Así que está trabajando en células humanas a prueba de radiación. Su alumnos están añadiendo copias extra de p53, un gen involucrado en la prevención del cáncer, conocido como "el protector del genoma" de las células humanas. Los elefantes disponen de muchas copias adicionales del p53 y casi nunca padecen de cáncer, así que tal vez los astronautas también deberían incorporarlas. Mason afirma que presentó una propuesta a la NASA para enviar las células modificadas a la estación espacial. "No existe ningún consorcio de ingeniería de astronautas ni nada parecido, pero tal vez debamos fundar uno", sugiere.

Gattaca

Todas estas ideas ahora son más fáciles de valorar porque son más fácil es de hacer. En 2015, publicamos el artículo Los bebés genéticamente perfectos serán posibles pero, ¿también legales? sobre el hecho de que la edición génica, especialmente mediante la técnica llamada CRISPR  (ver CRISPR es el descubrimiento más importante de los últimos cinco años), de repente consiguió que fuéramos capaces modificar los genes de un embrión humano. Por primera vez, nos enfrentamos a la posibilidad real de crear personas modificadas genéticamente.  

Desde entonces, científicos en China y Europa han empezado a editar embriones para averiguar cómo funciona. ¿Sería ético producir un bebé de genes modificados? La Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos dijo este año que las enfermedades genéticas hereditarias sí podrían ser sujeto de edición genética para evitar enfermedades, pero solo en unas pocas situaciones y bajo una supervisión muy estricta. La organización considera que sí, bajo determinadas circunstancias raras en las que una pareja no sería capaz de tener un niño sano de otra manera, sería aceptable generar un ser humano modificado genéticamente.  

Mason cree que la exploración espacial ofrecerá un segundo nicho a favor de modificar personas genéticamente. El investigador señala: "No puedes enviar a alguien a otro planeta sin protegerle genéticamente si eres capaz de hacerlo. Eso también sería poco ético".

Pero añadir astronautas a la ecuación también podría abrir la puerta a las "mejoras". Por ahora, los expertos siguen en contra de emplear la edición génica para producir niños más inteligentes o con una visión perfecta. Pero seamos sinceros: la NASA ya "selecciona" gente en función de justo este tipo de criterios, y sólo aceptó a 14 de los 18.300 aspirantes para su próxima promoción de astronautas. Y si ha visto la película Gattaca, tal vez recuerde que sólo los superhombres con genomas mejorados pueden viajar a Tirán, mientras que los perdedores genéticos, llamados "no válidos", observan con envidia el despegue de los cohetes. Al igual que la mayoría de la ciencia ficción buena, la película de 1997 no dista tanto de la realidad.

Lista de deseos genéticos

Para considerar la supervivencia en el espacio, conviene usar el término aptitud o eficacia biológica, que se refiere a la capacidad de un organismo de prosperar y reproducirse en un entorno determinado. La aptitud humana en el espacio o en Marte es extremadamente baja. Imagínese un astronauta encerrado en un traje espacial con la cantidad correcta de oxígeno, la cantidad correcta de nitrógeno y la temperatura correcta. El propósito de ese traje es aportar el entorno para el cual los genes del astronauta han sido adecuados.

Algunos científicos ya han preparado un catálogo de genes que podría ayudar. Una empresa radicada en Boston (EEUU) llamada Veritas Genetics se ofrece a secuenciar el genoma de cualquiera por algo menos de 1.000 euros. A cambio, una de las cosas que ofrece es un informe sobre los "genes espaciales" del cliente. ¿Tiene la variante genética EPASI, común entre tibetanos, que permite al cuerpo sobrevivir con menos oxígeno? ¿Y la mutación natural que provoca músculos más desarrollados y ágiles podría contrarrestar la atrofia? También hay otra variante de ADN asociada a mejores capacidades de resolución de problemas y niveles bajos de ansiedad. Este es justo el tipo de temperamento que permitió a Matt Damon completar las heroicidades inverosímiles de la película Marte.

Cualquier persona que tenga estas mutaciones es una persona excepcional, pero la probabilidad de acumularlas todas es de una entre miles de millones. Por eso, para lograr que un único astronauta las tuviera todas, probablemente habría que añadirlas antes de nacer, y tal vez mediante una tecnología como CRISPR. El barbudo portento de la genética y futurista acérrimo de la Universidad de Harvard (EEUU) que fundó Veritas Genetics, George Church, tiene su propia lista de "variantes genéticas raras protectoras relevantes para un entorno extraterrestre". Llámenlo una lista de deseos.

¿Qué otras adaptaciones se podrían añadir a nuestra raza de astronautas? Si deja unos elefantes grandes en una isla, 10.000 años después se encontrará es un montón de elefantes pequeños, ya que se habrán adaptado a la falta de superficie y la escasez de alimentos. El fenómeno se llama "enanismo insular". Bajo las cúpulas de Marte, ser más pequeño también podría ser beneficioso. Probablemente no sobraría espacio, y cada kilo de provisiones que la NASA envíe a una órbita terrestre costaría cerca de 10.000 euros. Eso significa que el astronauta perfecto no solo sería el doble de fuerte que el ser humano medio sino también la mitad de grande. (Church, que mide 196 centímetros, cuenta que la NASA le dijo hace mucho tiempo que ni se molestara en optar a su programa espacial porque era demasiado alto).

Humanos prototróficos

Llevemos las modificaciones más lejos aún, tanto como algunos científicos afirman que será necesario. Si usted desayunó cereales esta mañana, tal vez se fijara en la caja, donde las marcas afirman cosas como: "Contiene el 10% del aporte diario de vitamina C". Los nutrientes y las vitaminas "esenciales" enumerados en las etiquetas de los alimentos se llaman así porque el cuerpo humano no los produce de forma natural. En su lugar, tenemos que comer organismos que sí lo hacen, como plantas, hongos y bacterias. Estos organismos están clasificados como "protótrofos", que significa que sintetizan todo lo que necesitan a partir de un mínimo de ingredientes iniciales como azúcares básicos o el sustrato terrestre.

Por supuesto, comer piedras sería algo bastante útil si uno viviese en Marte. ¿Creerá que le tomo el pelo si digo que los científicos lo están estudiando? No es broma. En 2016, el investigador de la Universidad de Colombia (EEUU) Harris Wang dio una ponencia titulada Sintetizando un humano prototrófico en una gran reunión extraoficial de biólogos sintéticos organizada por Church en la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard. Wang explicó al grupo que el concepto sería interesante que los humanos pudiesen subsistir a base de agua azucarada. A pesar del título de su ponencia, cuando contacté con Wang por teléfono quería que todo el mundo supiera que no está sintetizando humanos ni astronautas de verdad ni tiene planes de hacerlo. Aún faltan muchos, muchos años para eso, si es que llega a hacerse algún día. El investigador detalla: "No quiero que se diga que yo estoy fabricando personas verdes, y no pretendo sugerir que lo hagamos en ningún futuro próximo. Lo que digo es que si queremos hacer viajes intergalácticos, tendremos que resolver el problema de ser totalmente autosuficientes. Estamos colocando seres humanos en condiciones muy extremas y, desde esa perspectiva, esto es una idea para un plan a largo plazo".

Wang explica que tal vez el concepto ni siquiera llegue a funcionar. En su laboratorio, los investigadores intentan que unas células de riñón humano sinteticen los nueve aminoácidos que nuestros cuerpos no producen normalmente, empezando con el más sencillo, la metionina, cuya fabricación sólo requiere un único gen. Si funciona, continuarán con el triptófano, la fenilalanina y las vitaminas D, C y B. En total, generar una célula humana prototrófica requeriría alrededor de 250 genes nuevos.

Obviamente, crear astronautas capaces de producir sus propios nutrientes esenciales resultaría enormemente complicado. Pero, a pesar de la complejidad, podría ser un desafío menor que otras opciones como la geoingeniería de un planea al completo o transportar una esfera de Dyson con atmósfera, plantas y ganado por encima de nuestras cabezas. Pero un humano capaz de autonutrirse en realidad no sería demasiado humano. Para producir suficiente energía, una persona tendría que ser tan plana como una hoja y tener el tamaño aproximado de un parque infantil.

La capacidad de alterar el ADN de un embrión humano ha generado un debate sobre si es ético o no modificar genéticamente a las personas de la Tierra para mejorar su estado de salud para este planeta. La gente tiene opiniones fuertes. Algunos dicen que la especie humana no es una rata de laboratorio. ¡No a la eugenesia! ¡No a las personas modificadas genéticamente! Otros afirman que podría llegar a funcionar, averigüémoslo.

Yo no tengo la solución a esta pregunta. Pero sí sé que probablemente tendremos que responderla antes de salir de este planeta.

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