Espacio

Un estudio sobre gemelos astronautas da indicios sobre los efectos en la salud de los vuelos espaciales

Al comparar a Scott Kelly con su hermano gemelo en la Tierra, los científicos están comenzando a descubrir el precio cognitivo, genético y físico que hay que pagar por estar en el espacio.jueves, 4 de julio de 2019

Por Catherine Zuckerman
Astronaut Scott Kelly (right) and his twin brother, former astronaut Mark Kelly, attend a media event ahead of Scott's one-year mission aboard the International Space Station.

La ciencia médica ama a los gemelos: la pareja genética y física casi perfecta es ideal para comparar y contrastar las respuestas humanas al cambio medioambiental. Y, cuando los gemelos son astronautas, es como encontrar oro de investigación. Esa es la razón por la que, cuando el astronauta Scott Kelly sugirió que él y su hermano gemelo, Mark, fueran sujetos de prueba en una investigación relacionada con los efectos que puede tener en la salud un vuelo espacial prolongado, la NASA aprovechó la oportunidad.

Se pensó un estudio único: Scott viajaría a la Estación Espacial Internacional y se quedaría allí un año, trabajando y viviendo como astronauta en los confines de la microgravedad. Mientras, en la Tierra, Mark funcionaría como control terrestre genéticamente idéntico, trabajando y viviendo como un ciudadano normal y libre.

El experimento de alto nivel se llevó a cabo desde el 27 de marzo de 2015 hasta el 2 de marzo de 2016. Antes, durante y después de este período de un año, un equipo multidisciplinario de científicos estudió a los dos hombres continuamente con lentes moleculares, fisiológicas y de comportamiento. Los descubrimientos, que se describen en una publicación de hoy de la revista Science, ofrecen una variedad de conocimientos que podrían orientar a las futuras misiones humanas a la Luna, Marte y el espacio exterior. ¿Realmente el viaje al espacio provocó cambios duraderos en Scott Kelly? ¿Estamos condenados si intentamos vivir por mucho tiempo lejos de la Tierra? Aquí te lo contamos.

¿Qué le pasó al cuerpo de Scott durante su año en el espacio?

Luego de una estadía de seis meses en la ISS, el astronauta Scott Kelly observa desde una ventana del helicóptero de búsqueda y rescate ruso antes del viaje de dos horas a Kostanái, Kasajistán, y poco después de aterrizar cerca del pueblo de Arkalyk.

En general, la salud de Scott se mantuvo en buenas condiciones mientras estuvo en la ISS. Pero, teniendo en cuenta las comparaciones entre él y Mark, los científicos notaron varios cambios pequeños.

Una de las diferencias se da en las tapas protectoras que se encuentran en los extremos de los cromosomas, conocidas como telómeros. Estas pequeñas porciones de material genético son marcadores biológicos del envejecimiento y del posible riesgo para la salud, señala Susan Bailey, coautora del estudio e investigadora de la salud en la Universidad estatal de Colorado. Cuando Scott estuvo a bordo de la ISS, sus telómeros se estiraron; a esta altura, es difícil determinar si esto podría tener algún efecto y. de ser así, cuál sería.

Asimismo, los investigadores encontraron anormalidades como inversiones y translocaciones en algunos de los cromosomas de Scott y daños en su ADN, así como también cambios en su expresión génica. Más allá de estas consecuencias genéticas, Scott desarrolló un engrosamiento en su retina y en su arteria carótida. También hubo cambios en la microbioma intestinal que difirieron de los de su hermano gemelo aquí en la Tierra.

Scott Kelly parado en su Unidad de movilidad extravehicular (EMU, por su sigla en inglés) durante un entrenamiento en la Tierra en 2010.

¿Todo volvió a la normalidad cuando regresó a la Tierra?

No del todo. Más del 90 por ciento de los genes de Scott regresaron a los niveles de expresión normales, pero algunos cambios persistieron. Y, mientras que la mayoría de sus estirados telómeros rápidamente volvió a su extensión habitual al regresar a la Tierra, algunos se volvieron más cortos de lo que eran antes de viajar. Este acortamiento puede ser una preocupación que merezca un estudio mayor en otros astronautas, señala Bailey en un correo electrónico, “dado que los telómeros cortos han estado asociados con la disminución de la fertilidad” junto con la demencia, las enfermedades cardiovasculares y algunos cánceres.

Sin embargo, esto no necesariamente prueba nada todavía, advierte Carol Greider, bióloga molecular ganadora del premio Nobel, quien no participó del estudio. “No sabemos la correlación y la fluctuación de la extensión de los telómeros de los hermanos en la Tierra” escribe en un correo electrónico, “así que no existe expectativa en cuanto a lo que podría encontrarse”.

Algunas inversiones cromosómicas también persistieron, indica Bailey, “y podrían contribuir con la inestabilidad genómica, lo que podría aumentar el riesgo de desarrollar cáncer”. Durante los meses siguientes al regreso de Scott, los investigadores también notaron una reducción persistente de sus capacidades cognitivas.

“No empeoraba pero tampoco mejoraba”, menciona Matthias Basner, coautor del estudio e integrante del departamento de sueño y psiquiatría de la Universidad de Pensilvania.

¿Eso significa que estar en el espacio durante un año te enfermará o te hará menos inteligente?

Por supuesto que no. En primer lugar, el equipo de investigación completo hace hincapié en las carencias de un estudio con muestras extremadamente pequeñas.

“La gran advertencia es que esto es solo una n igual a uno”, advierte Basner, en referencia a lo que los científicos usan para representar el número de muestras o participantes en un estudio. “Si contamos a Mark, es, en el mejor de los casos, n igual a dos”. Sin estudiar muchos más sujetos de prueba, es imposible saber con certeza si estos efectos en la salud de Scott son específicos de su fisiología particular o generalmente representativos de la mayoría de las personas en condiciones similares.

“Todos los cambios persistentes fueron muy pequeños y deberían replicarse en más astronautas antes de poder atribuírselos al viaje al espacio, o incluso a diferencias por variaciones normales”, indica Andy Feinberg, coautor de estudio de la Universidad Johns Hopkins. 

¿Hay alguna otra limitación en el estudio?

Aunque esta investigación esclarece la cuestión sobre los posibles riesgos de un viaje espacial prolongado, no da bastantes pistas sobre cómo les irá a los astronautas en una misión a Marte. Esto se debe, en parte, a que la Estación Espacial Internacional no se encuentra en el espacio profundo sino en la órbita terrestre baja, y está rodeada por el campo magnético de nuestro planeta y protegida de cualquier radiación cósmica nociva.

Los astronautas Stephanie D. Wilson y Mark Kelly flotan a bordo de la nave espacial Discovery en 2006 mientras estaban acoplados a la Estación Espacial Internacional.

Asimismo, es increíblemente difícil coordinar la logística de un estudio integrado como este. Los investigadores necesitaron muestras de sangre para los análisis, lo que requirió que Scott se sacara sangre en el espacio en los días en los que se hacían los envíos de carga rutinarios a la ISS. De esta manera, la sangre podía enviarse a Rusia en la nave espacial saliente y ser transportada rápidamente a los diferentes laboratorios en la Tierra.

Otro desafío fue la diminuta cantidad de cada muestra, señala Feinberg, que limitaba el alcance de la investigación.

“Por muchas razones, nos permitían sacar menos sangre a Scott que la que se les permite a los médicos sacar a los niños que se encuentran internados”, afirma en un comunicado de prensa. “Algunas son logísticas y otras tienen que ver con su seguridad”.

Mark Kelly se prepara para un viaje en el año 2006 a bordo de una nave de entrenamiento T-38 cerca del Centro espacial Johnson de la NASA en 2004.

Entonces, ¿qué se necesitará para saber los riesgos reales del viaje al espacio?

Para continuar aprendiendo sobre cómo los vuelos prolongados al espacio afectan al cuerpo humano, la NASA está planeando futuras misiones de un año a la ISS, así como también más estudios en tierra. Idealmente, esta futura investigación incluirá astronautas trabajando más allá de la órbita terrestre baja, por ejemplo, en la Luna o más lejos en el espacio. Además, el equipo espera poder equipar a futuros astronautas con las habilidades y la tecnología para procesar su propio ADN durante una misión.

Y no sería nada malo que esos futuros astronautas vinieran con un hermano gemelo.