La ciencia ficción se está convirtiendo en realidad. Con los planes de la humanidad de regresar a la Luna esta década y las ambiciones de viajar a Marte en la próxima, necesitamos descubrir cómo mantener a los astronautas sanos para estas misiones de años. Una solución defendida durante mucho tiempo por la ciencia ficción es la animación suspendida, o poner a los humanos en un sueño similar a la hibernación durante el tiempo de viaje.

Podemos recurrir a la naturaleza en busca de orientación y una posible solución a este desafío.

Hace frío y está oscuro ahí fuera

El espacio es implacable. En este helado vacío de oscuridad no hay oxígeno, sin gravedad y sin protección contra la constante lluvia de radiación cósmica. Los seres humanos han evolucionado bajo una atracción gravitacional constante, por lo que cuando colocas a las personas en el espacio, Suceden cosas extrañas y peligrosas en sus cuerpos.

Sin embargo, Los científicos e ingenieros que trabajan con astronautas en la Estación Espacial Internacional han innovado y continúan abordando estos problemas. Por ejemplo, sabemos que el vuelo espacial conduce a la pérdida de densidad muscular y ósea, ya que nuestros huesos y músculos no necesitan trabajar contra la fuerza de la gravedad para movernos.

Pero todavía no sabemos cómo abordar otros problemas médicos relacionados con el espacio, incluyendo alteraciones del sistema inmunológico, problemas de visión y bombardeo con radiación cósmica peligrosa.

Estos desafíos fisiológicos se combinan con las dificultades tecnológicas de enviar a varios humanos a estas largas misiones en las que se enfrentan a complicaciones logísticas de empaquetar y asignar suficientes provisiones y suministros. así como los problemas sociales de lidiar con el aislamiento extremo en el espacio profundo.

Poniendo el cuerpo en pausa

La animación suspendida y la biostasis pueden provocar imágenes de ciencia ficción de humanos en cápsulas de criosueño. Si pudiéramos poner a los humanos en un estado de animación suspendida ralentizando en gran medida o incluso deteniendo por completo la actividad metabólica, Podríamos aliviar los problemas relacionados con los viajes espaciales:el tiempo, preocupaciones de salud, tamaño de la nave espacial y asignación de suministros.

Pero, ¿cómo podemos hacer que los humanos entren de manera segura en hibernación y luego traerlos de regreso cuando sea el momento adecuado? sin riesgo de desgaste muscular y óseo, por nombrar algunos desafíos? Estas son preguntas que el Departamento de Defensa de los Estados Unidos y otras agencias espaciales están explorando activamente.

Los animales que pasan el invierno en estados de animación suspendida (hibernación) no experimentan una pérdida significativa de músculos y huesos. Su existencia y capacidad para desactivar de forma reversible procesos biológicos aparentemente necesarios para la vida bien pueden ser la clave para crear las condiciones necesarias para la estrategia de hibernación humana que podría allanar nuestro camino para sobrevivir a largos viajes interestelares a estrellas distantes.

De hecho, ya se ha propuesto el uso de la biostasis para el transporte de un gran número de viajeros a Marte, donde los miembros de la tripulación serán sostenidos con líquidos de nutrición total especialmente formulados mientras "duermen".

¿Animales modelo?

¿Cómo traducimos hibernación en animales a hibernación en humanos? Un trabajo reciente ha descubierto tal capacidad en animales que son evolutivamente similares a los humanos:primates en hibernación. Lo único de estos primates es que pueden entrar en un estado de hibernación cuando los recursos son escasos y las temperaturas se vuelven frías. y hacerlo sin bajar gravemente su temperatura corporal.

Una de las fuerzas impulsoras detrás de esta capacidad extrema son los microARN, pequeños fragmentos de ARN que actúan como silenciadores de genes moleculares. Los microARN pueden regular la expresión génica sin alterar el código genético en sí. Al estudiar la estrategia de microARN que utilizan estos animales, podemos aprovechar este interruptor genético de encendido / apagado para cambios reversibles que podrían ayudar a la hibernación en humanos.

Nuestro trabajo con lémures ratón grises (Microcebus murinus) muestra cómo los microARN controlan qué procesos biológicos permanecen activados para proteger al animal y cuáles se apagan para ahorrar energía. Se descubrió que algunos de estos microARN combaten el desgaste muscular durante la hibernación. Otras funciones parecen implicar la prevención de la muerte celular, ralentizar o detener el crecimiento celular innecesario, y cambiar las reservas de combustible de azúcares que se consumen rápidamente a grasas que se queman más lentamente.

Si bien los microARN son una vía de investigación prometedora, son solo una pieza del rompecabezas. Nuestro laboratorio también está investigando otros aspectos de cómo hibernan los primates, como la forma en que estos lémures protegen sus células del estrés, controlan los niveles globales de genes y cómo almacenan suficiente energía para sobrevivir a la hibernación.

Nuestro laboratorio también analiza cómo los microARN ayudan a los animales a sobrevivir a otras tensiones ambientales extremas, incluida la congelación, privación de oxígeno y calor, climas secos. No hay estrés más extremo que el vacío del espacio, y esperamos que nuestra investigación contribuya a las nuevas intervenciones basadas en ARN que están ganando atención y emergiendo como terapias humanas viables.

El espacio está a nuestro alcance y estudiar lo que ya está en la Tierra nos ayudará a llegar allí.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.