¿Puede la ingravidez detener el crecimiento del cáncer? Uno de los nueve proyectos de investigación a los que se ha dado el visto bueno para la nueva Estación Espacial China programada para 2022 está diseñado para responder esta pregunta exacta.

Las condiciones de laboratorio únicas que ofrecen la Estación Espacial Internacional y la próxima Estación Espacial China (CSS) permiten la investigación de todo, desde diagnósticos de ultrasonido en microgravedad hasta estudios de crecimiento de cristales.

Ahora, cuando la Estación Espacial de China esté lista para comenzar proyectos de investigación alrededor de 2022, incluirá un proyecto inusual de investigación sobre el cáncer llamado "Tumores en el espacio, "dirigido por un investigador canadiense con sede en Noruega. El proyecto examinará las funciones de la microgravedad y la radiación cósmica en el crecimiento y desarrollo de tumores.

El proyecto no solo es uno de los nueve seleccionados por la Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre (UNOOSA) y la Agencia Espacial Tripulada de China (CMSA) en el marco de su programa para brindar a los científicos de todo el mundo la oportunidad de realizar experimentos aéreos en el CSS, es el único entre los 9 seleccionados que está encabezado por una mujer.

"El plan es enviar al espacio organoides de células madre tridimensionales de tejido sano y canceroso de la misma persona. Aquí estudiaremos mutaciones y veremos cómo el ADN de la célula se ve afectado por la ingravidez y la radiación cósmica". "dice Tricia L. Larose, Investigador principal del proyecto Tumores en el espacio de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU).

"En UNOOSA estamos orgullosos de que nuestra asociación con la Agencia Espacial Tripulada de China hará posible que se lleve a cabo un experimento tan interesante a bordo del CSS, "dijo Simonetta Di Pippo, Director de UNOOSA. "El espacio abre constantemente nuevas fronteras para que la humanidad avance, como lo demuestra este proyecto, que tiene como objetivo encontrar nuevas formas de reducir los tumores, uno de los principales asesinos de nuestro tiempo ".

Tumores ingrávidos

El experimento se basará en tumores cancerosos tridimensionales, llamados organoides. Estos organoides se cultivan a partir de células madre humanas adultas, que son un tipo de célula que puede dividirse indefinidamente y crear diferentes tipos de células al hacerlo. Los investigadores han perfeccionado su capacidad para cultivar organoides para que en realidad formen estructuras diminutas que imitan diferentes órganos.

Investigaciones anteriores sobre el cáncer que se han llevado a cabo en el espacio han utilizado células 2-D más simples, que brindan a los investigadores solo información limitada. Los organoides 3-D que se utilizarán en el proyecto brindan mejor información, porque están más cerca de su forma natural y tienen características de los órganos que han sido creados para imitar.

La hipótesis de Larose es que el crecimiento de los organoides cancerosos se ralentizará o se detendrá cuando no se vean afectados por la gravedad de la Tierra. Investigaciones anteriores sobre células bidimensionales han demostrado que la ingravidez influye en la expresión génica relacionada con el desarrollo de tumores.

Identificación del ruido de las células cancerosas

Las mutaciones en las células cancerosas dejan una especie de huella digital en el ADN de las células llamada firma mutacional; cada tipo de cáncer tiene el suyo.

"Cuando observamos las firmas mutacionales en las células cancerosas, hay mucho "ruido". El ruido es algo de lo que simplemente no sabemos mucho, "dice Larose." Parte de mi proceso experimental es identificar nuevas causas de ese ruido, y algo de eso podría ser la gravedad "

Su teoría es que parte del "ruido" desconocido en las células cancerosas se debe a la gravedad. Dado que tanto las células sanas como las células cancerosas se ven afectadas por la gravedad, los investigadores deberían poder detectar esto en las huellas dactilares de todas nuestras células.

"Estoy buscando la huella molecular de la fuerza gravitacional, " ella dijo, en parte porque puede ayudar a explicar el significado de algunos de los ruidos en las células cancerosas.

Larose dice que la firma mutacional de la gravedad nunca ha sido estudiada ni propuesta como concepto.

Aunque no hay gravedad en el espacio, hay radiación cósmica. El experimento también probará cómo la radiación cósmica afecta el ADN de los organoides sanos y si esto conduce a mutaciones y cáncer.

Las diversas causas del cáncer, como fumar, Radiación ultravioleta y radiación ionizante, también deja firmas mutacionales. La identificación de firmas mutacionales de exposiciones que causan cáncer se puede utilizar para la predicción de riesgos, y para comprender mejor la etiología del cáncer, eventualmente conduciendo a mejores diagnósticos y terapias.

"Mi investigación terrestre con radiación ionizante también nos ayudará a comprender los efectos secundarios de la radioterapia para los pacientes con cáncer en la Tierra, " ella dijo.

Evaluación del riesgo de cáncer para los astronautas

Los estudios de Larose sobre la radiación cósmica también ayudarán a comprender el riesgo de cáncer para los astronautas en misiones de larga duración en la estación espacial. o viajes más largos, como a Marte.

"El mayor desafío con los vuelos espaciales tripulados y la exploración para misiones de larga duración a Marte y más allá, es el riesgo de cáncer para la tripulación debido a la exposición a la radiación cósmica. Al identificar la firma mutacional de la radiación cósmica y compararla con la firma conocida de la radiación ionizante, es posible que podamos predecir mejor el riesgo y proteger a la tripulación en una misión espacial de larga duración ", dice Larose.

Marianne K. Vinje Tantillo, jefe de exploración y vuelos espaciales tripulados en la Agencia Espacial Noruega, dice que la propuesta de Larose aborda preguntas que necesitan respuesta.

"Si vas al espacio, necesitas resolver problemas de radiación, y este es un paso para lograrlo, ", dijo." Ya sea en órbita alrededor de la luna, o viajando a Marte, necesita saber acerca de la radiación si quiere sobrevivir de manera saludable después del viaje.

Tantillo dijo que la investigación de Larose también podría ser un punto focal para la construcción de redes noruegas para la investigación espacial. así como plantar las semillas para el crecimiento de nuevas industrias.

"A la larga, esta podría ser una nueva área donde Noruega podría desarrollar la tecnología, ", dijo." Piense en la monitorización de la radiación, u otros tipos de tecnología de sensores que podrían usarse para determinar la exposición, o tecnología para proteger a los astronautas de la radiación ".

Buscando diferencias con la gravedad y la radiación cósmica.

En el experimento de la estación espacial, un conjunto de organoides estará expuesto tanto a la radiación cósmica como a la ingravidez.

Otro conjunto de organoides se colocará en una centrífuga para someterlos a una gravedad similar a la que experimentan en la Tierra. lo que significa que solo están expuestos a la radiación cósmica.

Un tercer conjunto de células solo estará expuesto a la ingravidez porque se colocarán en una caja que las protege de la radiación cósmica.

"Si podemos identificar qué parte del 'ruido' desconocido se debe a la gravedad, También será más fácil identificar el resto de factores desconocidos. Tal vez podamos dar un paso más para comprender el cáncer y encontrar nuevas formas de combatir la enfermedad. " ella dice.

Larose emprenderá varios años de investigación preparatoria en la Tierra antes de que se lance el experimento del tumor con la estación espacial.

Estos resultados actuarán como puntos de referencia y controles, pero también tienen un valor intrínseco. El resultado de esta investigación será de importancia para los pacientes con cáncer, y especialmente en relación con los efectos secundarios asociados con la radiación.

Única investigadora principal femenina

La Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre y la Agencia Espacial Tripulada de China seleccionaron solo nueve proyectos de 42 solicitantes de 27 países diferentes. Como uno de los nueve proyectos seleccionados, Tumores en el espacio, encabezada por Larose, es el único proyecto con una investigadora principal.

"Estamos orgullosos de apoyar a una científica para que lidere este proyecto, dado que nuestra Oficina también se centra en aumentar la participación de las mujeres en el sector espacial y en los sectores STEM de manera más amplia, "Dijo Di Pippo, Director de UNOOSA.