Han sido unos años difíciles en el planeta Tierra, con una pandemia que arrasa todo el mundo y una avalancha de ataques sin precedentes. olas de calor y desastres naturales.
Eventos como estos son buenos ejemplos de por qué los humanos necesitan encontrar un nuevo lugar para vivirsegún los defensores de la idea futurista. Dicen que los puestos de avanzada en la Luna o en Marte podrían actuar como una póliza de seguro contra la extinción por catástrofe o autodestrucción.
Pero hay muchas cosas que no sabemos sobre nuestra capacidad para sobrevivir y prosperar en el espacio, incluso si podemos reproducirnos. Ahora, el esperma de ratón liofilizado, almacenado a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS) en una caja de protección radiológica, podría ayudarnos a comprender mejor la capacidad de los mamíferos para procrear fuera de la Tierra.
Cuando los especímenes regresen a tierra firme el próximo año, Teruhiko Wakayama, profesor del Centro de Biotecnología Avanzada de la Universidad de Yamanashi, los estudiará para determinar el impacto del entorno espacial y si pueden usarse para crear descendencia sana.
De vuelta en su laboratorio en Japón, Wakayama está desarrollando un dispositivo que permitirá a los astronautas realizar fertilización in vitro (FIV) con roedores a bordo de la EEI en los próximos años. En última instancia, los experimentos podrían ayudar a salvar a la humanidad, afirma.
«Nuestro objetivo es establecer un sistema para preservar de forma segura y permanente los recursos genéticos de la Tierra en algún lugar del espacio, ya sea en la Luna o en cualquier otro lugar, de modo que la vida pueda revivir incluso si la Tierra enfrenta una destrucción catastrófica».
Puede que parezca sacado de una película de ciencia ficción, pero Wakayama lleva mucho tiempo traspasando los límites con sus estudios sobre reproducción. En 1997, él y otro académico desarrollaron un método novedoso que utilizaron para clonar el primer ratón del mundo a partir de células adultas.
Dirigió un estudio sobre el desarrollo de embriones de ratón en el espacio, algo que hasta ahora sólo se había hecho con criaturas como anfibios y peces. Y él y su equipo fueron pioneros en un método de liofilización utilizado para enviar esperma de ratón a la ISS, donde se almacenó en un congelador hasta por seis años. Cuando las muestras regresaron a la Tierra, los investigadores las rehidrataron y produjeron ratones bebés sanos.
A partir de ese estudio, determinaron que el esperma liofilizado podría permanecer viable durante 200 años en el espacio. Aunque esto es impresionante, Wakayama dice que “no es en absoluto suficiente para nuestro futuro”. Con sus últimas muestras espaciales, está utilizando un nuevo dispositivo para proteger de la radiación el esperma almacenado a temperatura ambiente, para ver si sería posible almacenar muestras en el espacio indefinidamente.
De “Chix en el espacio” a las cucarachas cósmicas
Para décadas, Los científicos han estado lanzando criaturas terrestres al espacio para estudiar cómo la microgravedad y la radiación cósmica impactan los procesos biológicos, incluida la reproducción.
En 1989, por ejemplo, 32 huevos de gallina fertilizados fueron enviados a órbita para estudiar cómo se desarrollarían sin gravedad, en un experimento patrocinado por la cadena estadounidense de comida rápida KFC, y apodado “Chix in Space”.
Los renacuajos nacidos en el transbordador espacial Endeavour en 1992 se convirtieron los primeros vertebrados pasar los primeros días de vida en el espacio. Allí, ellos nadé erráticamente y luchó por encontrar burbujas de aire para respirar.
El Spacelab-J (SL-J) fue lanzado a bordo del transbordador espacial Orbiter Endeavor en 1992. Esta fotografía muestra una de las ranas hembra que llevaba a bordo. Fue inducida a ovular y arrojar óvulos. Luego, estos óvulos fueron fertilizados en un entorno de microgravedad. La misión también examinó el comportamiento de natación de renacuajos que crecieron en ausencia de gravedad. – NASA
Y en 2007, una cucaracha llamada Nadezhda (que significa “esperanza” en ruso) dio a luz a 33 descendientes concebido en órbita. En su mayoría eran normales, aparte de exoesqueletos anormalmente oscuros.
«Hemos visto que la mayoría de las fases específicas del ciclo reproductivo pueden ocurrir en el espacio, al menos en una o dos especies, no siempre con éxito total», dijo Virginia Wotringprofesor de la Universidad Espacial Internacional, una institución privada sin fines de lucro en Estrasburgo, Francia, dedicada a la educación espacial.
El pez medaka, un pequeño pez nativo de los arrozales, pantanos y estanques de Japón, y los caracoles, han completado todo el ciclo de reproducción en el espacio, dijo Wotring. «Ir a los mamíferos es el siguiente paso natural, para ver qué partes funcionan», añadió.
Cuando se trata de ratones, el esperma de ratón liofilizado que Wakayama está almacenando actualmente a bordo de la EEI regresará a la Tierra en 2025 para su estudio. “Nuestro objetivo es preservar [reproductive cells] a temperatura ambiente para siempre”, dice.
Sosteniendo a los habitantes del espacio
Los humanos estamos muy lejos de convertirnos en una especie multiplanetaria, pero estamos progresando. A finales de 2026, el programa Artemis, liderado por la NASA, devolverá astronautas a la Luna por primera vez desde 1972, donde espera desarrollar una presencia continua. Y si las predicciones del fundador de SpaceX, Elon Musk, son precisas, la primera misión tripulada a Marte podría estar en camino. en los próximos cuatro años.
Los científicos ya saben que los viajes espaciales pueden causar estragos en el cuerpo humano. Radiación cósmica puede causar mutaciones en el ADN que aumenta el riesgo de cáncer y causa otras dolencias. La microgravedad puede causar problemas de visióna sistema inmunológico debilitadoy músculo y pérdida ósea.
Esto significa que hay preocupaciones más apremiantes que la reproducción, afirma Wotring. «Hay otra información que necesitamos ahora para cuidar de los astronautas que estamos enviando al espacio ahora», dice. «Eso tiene que tener prioridad».
El comandante Akihiko Hoshide de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) descongela muestras de embriones de ratón a bordo de la ISS, como parte de una misión de 2021, para aprender cómo el entorno espacial afecta las fases clave de la reproducción. – NASA
Pero Wakayama cree que su trabajo será crucial a medida que los humanos pasen más tiempo en el espacio. El ADN dañado en el esperma y los óvulos, por ejemplo, podría transmitir anomalías genéticas a la siguiente generación, afirma.
Y sin la fuerza direccional de la gravedad, es posible que un embrión fertilizado no pueda desarrollarse adecuadamente. «La formación del sistema nervioso y el desarrollo de las extremidades… no sabemos si esto sucederá correctamente en microgravedad, donde no hay arriba ni abajo», dice.
Agrega que el trabajo podría replicarse y desarrollarse para otras especies, lo que podría ser útil para transportar animales como perros como compañía y ganado como ganado como alimento, a otros planetas.
Wakayama planea seguir estudiando ratones. Su proyecto de FIV ha sido aceptado por la agencia espacial japonesa, pero el dispositivo que se utilizará para completar la FIV aún está en desarrollo. Espera que esté listo para su lanzamiento a la ISS dentro de dos años.
«En las películas de ciencia ficción, la gente vive en otros planetas y nacen bebés, pero ni siquiera sabemos todavía si eso es posible», dice.
Espera que sus experimentos puedan ayudar a arrojar luz sobre si los humanos pueden reproducirse y desarrollarse normalmente en el duro entorno del espacio.
«Si podemos confirmarlo, nos tranquilizará», afirma Wakayama. «Y si no funciona, debemos entender cómo abordar ese desafío».
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