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Ciencia

Dos caras de una misma historia

El Twins Study de la agencia espacial estadounidense es el primero en su tipo en comparar perfiles moleculares de astronautas gemelos idénticos

AGENCIAS
CIUDAD DE MÉXICO, lunes 22 de abril 2019, actualizada 8:17 am

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Dime la verdad, ¿cuál de los dos es el gemelo malvado?, le preguntaba el presentador de televisión estadounidense Stephen Colbert a Scott Kelly, el astronauta estadounidense que se encontraba realizando una misión de 340 días en la Estación Espacial Internacional (ISS), mientras su gemelo idéntico permanecía en la Tierra como un sujeto de control.

Flotando en uno de los módulos de la Estación y en un enlace en vivo, presenciado por miles de televidentes, Scott respondía con humor que sin lugar a dudas el gemelo malvado sería su hermano Mark, quien en ese momento probablemente nadaba en una piscina, mientras él se conformaba con frotar su piel con una esponja sin agua para intentar bañarse.

LOS GEMELOS DE LA NASA

El innovador experimento de la NASA que convocó a los astronautas y gemelos monocigóticos (ahora ambos retirados) permitió comparar el impacto de los vuelos espaciales en contraposición con la vida cotidiana en la Tierra. El estudio los siguió antes y después del viaje de Scott, y los resultados fueron recientemente publicados en la revista Science.

Scott viajó hasta la ISS abordo del Soyuz TMA-16M. El 27 de marzo del 2015 inició la aventura, acompañado de los astronautas rusos Gennady Padalka y Mikhail Korniyenko. Con este último, por cierto, lo une una amistad de dos décadas. El astronauta decía en una entrevista que cuando era pequeño le atemorizaba un sueño donde viajaba a la Luna en un cohete, pero algo malo ocurría. Esta vez no hubo mal sueño. El punto brillante que observó en la lejanía se transformó poco a poco en la "casa" del tamaño de un campo de futbol y 500 toneladas que lo hospedó durante un año.

Las cifras retratan en parte la odisea. Cinco mil 440 vueltas alrededor del planeta bastaron para producir material para 10 investigaciones; comandadas por 84 científicos, provenientes de 12 universidades. Mientras su hermano Mark disfrutaba en tierra firme comiendo en un restaurante o simplemente caminando sobre la hierba, Scott realizaba alrededor de 400 experimentos en la estación, desde el cultivo de flores y lechugas fuera de la Tierra hasta el diseño de estrategias para controlar mejor los satélites.

El cosmonauta no tenía tiempo de aburrirse: el ritmo de trabajo en el espacio es frenético. La inversión es mucha como para desperdiciar un solo segundo y también la intención es tener ocupados a los viajeros para que no tengan oportunidad de extrañar la Tierra, ni siquiera cuando fijan su saco de dormir a la pared.

Durante ese año, sólo tuvieron contacto con Scott 12 humanos, los astronautas internacionales que pasan diversas temporadas también en la ISS. Le fueron tomadas 285 muestras biológicas que viajaron a menos de 80 grados hacía la Tierra. Además, durante 27 meses a ambos se les extrajeron muestras de ADN.

La emoción también estaba garantizada. Según el propio testimonio de Scott, el despegar desde la Tierra o el aterrizaje de regreso no tienen nada de atemorizantes en comparación con las notificaciones, cada vez más frecuentes, de colisiones con basura espacial; pero el público agradecía las crónicas de esta cotidianidad riesgosa. Casi instantáneamente sumó 600 mil seguidores en Instagram que festejaban los relatos y las imágenes que producía a toda hora el astronauta, quien de hecho publicó a finales del año pasado el libro Infinite Wonder con las fotos que reunió durante los 340 días.

Scott Kelly resume su labor en el espacio como un gran privilegio que lo hace formar parte de algo mucho más grande. Definitivamente esta aventura fue grande, y probablemente hasta con un poco más de talla que las historias que hasta ahora se habían contado. El experimento de los Gemelos de la NASA se considera uno de los más innovadores de toda la historia espacial. Los gemelos nacen con el mismo material genético y aunque cambia con el tiempo, detectar las sutiles transformaciones que implican vivir fuera de la Tierra fue un gran paso para comprender la capacidad de adaptación que tienen los humanos para viajes de más largo alcance, como el esperado viaje a Marte.

NUEVOS HALLAZGOS

El Twins Study de la agencia espacial estadounidense es el primero en su tipo en comparar perfiles moleculares de astronautas gemelos idénticos y logró establecer una metodología para integrar la investigación de los diez equipos que los analizaron. Los datos fisiológicos, teloméricos, transcriptómicos, epigenéticos, proteómicos, metabolómicos, inmunes, microbiológicos, cardiovasculares y cognitivos se recopilaron durante 25 meses.

Debido a que los gemelos idénticos comparten la misma composición genética, los estudios proporcionaron una nueva forma de explorar cómo la salud de los humanos se ve afectada por el entorno que nos rodea, independientemente de las variaciones físicas que ocurren naturalmente entre la mayoría de nosotros como individuos. Scott proporcionó un caso de prueba para medir en el espacio, y Mark proporcionó un caso de prueba de referencia para comparar en la Tierra.

Según el extracto de Science, el Estudio de los Gemelos demostró la impresionante resistencia del cuerpo humano para adaptarse a una multitud de cambios inducidos por el entorno espacial. Los investigadores encontraron que muchas de los cambios observados en Scott durante su estadía en la Estación Espacial volvieron a los niveles de verificación previa al final del estudio. Estos incluían cambios en la epigenética, las bacterias intestinales, el peso corporal y los metabolitos séricos.

Algunos factores se vieron afectados solo después del aterrizaje. Estos incluyen algunos indicadores de inflamación y respuesta inmune. Aunque en este último punto, una buena noticia fue que la respuesta inmune respondió positivamente a las vacunas proporcionadas en el espacio. Sin embargo, algunos factores todavía duraron un poco alterados al final del estudio, aunque al final se restablecieron. Estos incluyeron un pequeño subconjunto de cambios en la expresión génica, la dinámica de los telómeros, la alteración del ADN, el engrosamiento de la arteria carótida, cambios oculares y algunas funciones cognitivas.

Para los científicos uno de los resultados más sorprendentes tiene que ver precisamente con los telómeros, los extremos de los cromosomas cuya función básica es la estabilidad estructural de los cromosomas. Los telómeros están involucrados con los procesos de envejecimiento y carcinogénesis. Se pensaba que por efectos de la radiación habría un envejecimiento prematuro evidenciado por el acortamiento de los telómeros, pero ocurrió justamente lo contrario: se alargaron, aunque después de un tiempo en la Tierra recuperaron su condición previa.

Tan sólo la investigación de los telómeros puede abrir varias ventanas para indagar sobre los procesos involucrados en el envejecimiento y las enfermedades relacionadas. Otro campo de oportunidad analizado por los científicos tiene que ver con la investigación proteómica. Encontraron que una proteína, la AQP2, se elevó en Scott en comparación con lo ocurrido con Mark en la superficie terrestre.

AQP2 regula la reabsorción de agua en el cuerpo y es un indicador del estado de hidratación. Estos resultados están ayudando a armar el rompecabezas sobre los problemas de visión durante los vuelos espaciales e incluso podrían tener implicaciones para nuevos estudios sobre lesiones cerebrales por trauma.

Hace cuatro años, cuando en estas mismas páginas (en Conciencia, la sección antecesora de Tangible) hablábamos de este proyecto de la NASA, expertos mexicanos, como el doctor Félix Recillas-Targa, actual director del Instituto de Fisiología Celular de la UNAM, señalaba que este tipo de estudios además de preparar al ser humano para la posibilidad de llegar a otros planetas, también aumentan las posibilidades de mejorar la calidad de vida en la Tierra, al mostrar de nuevas formas los estímulos multifactoriales que condicionan la aparición de una enfermedad. Antes se pensaba que todo era culpa de mutaciones heredadas, pero los factores epigenéticos cada vez cobran más importancia.

La investigación en astronautas podría dar nuevas perspectivas sobre cómo los cambios en el cuerpo se relacionan con los riesgos de enfermedades. Más allá de Marte, los estudios con astronautas pueden salvar a la humanidad en la Tierra.

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