Los astronautas corren un mayor riesgo de desarrollar mutaciones, posiblemente relacionadas con los vuelos espaciales, que pueden aumentar el riesgo de desarrollar cáncer y enfermedades cardíacas durante su vida, según un estudio pionero de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai.

Un equipo de investigadores recolectó muestras de sangre de astronautas de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) que volaron en misiones de transbordadores espaciales entre 1998 y 2001. Descubrieron mutaciones en el ADN, conocidas como mutaciones somáticas, en el sistema de formación de sangre (células madre hematopoyéticas) en todos los 14 astronautas estudiados.

Sus hallazgos, publicados en la edición de agosto de Communications Biology , sugieren que los vuelos espaciales podrían estar asociados con estas mutaciones y enfatizan la importancia de los análisis de sangre continuos de los astronautas a lo largo de sus carreras y durante su jubilación para monitorear su salud.

Las mutaciones somáticas son mutaciones que ocurren después de que una persona es concebida y en células que no son espermatozoides u óvulos, lo que significa que no pueden transmitirse a la descendencia. Las mutaciones identificadas en este estudio se caracterizaron por la representación excesiva de células sanguíneas derivadas de un solo clon, un proceso denominado hematopoyesis clonal (CH).

Con frecuencia, tales mutaciones son causadas por factores ambientales, como la exposición a la radiación ultravioleta o ciertas sustancias químicas, y pueden ser el resultado de la quimioterapia o la radioterapia contra el cáncer. Hay pocos signos o síntomas asociados con CH; la mayoría de los pacientes se identifican después de realizar pruebas genéticas en su sangre para detectar otras enfermedades. Aunque la HC no es necesariamente un indicador de enfermedad, se asocia con un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular y cáncer de la sangre.

"Los astronautas trabajan en un entorno extremo donde muchos factores pueden dar lugar a mutaciones somáticas, sobre todo la radiación espacial, lo que significa que existe el riesgo de que estas mutaciones se conviertan en hematopoyesis clonal. Dado el creciente interés tanto en los vuelos espaciales comerciales como en la exploración del espacio profundo, y los riesgos potenciales para la salud de la exposición a varios factores nocivos que están asociados con misiones espaciales de exploración repetidas o de larga duración, como un viaje a Marte, decidimos explorar, retrospectivamente, la mutación somática en la cohorte de 14 astronautas", dijo el autor del estudio. autor principal David Goukassian, MD, Profesor de Medicina (Cardiología) en el Instituto de Investigación Cardiovascular en Icahn Mount Sinai.

Los sujetos del estudio fueron astronautas que volaron en misiones de transbordadores espaciales relativamente cortas (promedio de 12 días) entre 1998 y 2001. Su edad promedio fue de aproximadamente 42 años; aproximadamente el 85 por ciento eran hombres, y seis de los 14 estaban en su primera misión. Los investigadores recolectaron muestras de sangre completa de los astronautas 10 días antes de su vuelo y el día del aterrizaje, y glóbulos blancos solo tres días después del aterrizaje. Las muestras se almacenaron a -80ºC durante aproximadamente 20 años.

Mediante la secuenciación del ADN seguida de extensos análisis bioinformáticos, los investigadores identificaron 34 mutaciones en 17 genes impulsores de CH. Las mutaciones más frecuentes ocurrieron en TP53, un gen que produce una proteína supresora de tumores, y DNMT3A, uno de los genes mutados con mayor frecuencia en la leucemia mieloide aguda.

Sin embargo, la frecuencia de las mutaciones somáticas en los genes que evaluaron los investigadores fue inferior al dos por ciento, el umbral técnico para que las mutaciones somáticas en las células madre hematopoyéticas se consideren hematopoyesis clonal de potencial indeterminado (CHIP). CHIP es más común en personas mayores y se asocia con un mayor riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares y cáncer hematológico y sólido.

"Aunque la hematopoyesis clonal que observamos fue de un tamaño relativamente pequeño, el hecho de que observáramos estas mutaciones fue sorprendente dada la edad relativamente joven y la salud de estos astronautas. La presencia de estas mutaciones no significa necesariamente que los astronautas desarrollarán una enfermedad cardiovascular. o cáncer, pero existe el riesgo de que, con el tiempo, esto pueda suceder debido a la exposición continua y prolongada al entorno extremo del espacio profundo", dijo el Dr. Goukassian.

"A través de este estudio, hemos demostrado que podemos determinar la susceptibilidad individual de los astronautas a desarrollar enfermedades relacionadas con su trabajo sin ninguna implicación que pueda afectar su capacidad para realizar su trabajo. De hecho, nuestros estudios demuestran la importancia de la detección temprana y continua para evaluar esa susceptibilidad Nuestra recomendación es que la NASA y su equipo médico evalúen a los astronautas para detectar mutaciones somáticas y una posible expansión clonal, o regresión, cada tres a cinco años y, no menos importante, hasta bien entrados sus años de jubilación cuando las mutaciones somáticas pueden expandirse. clonalmente y convertirse en CHIP".

La investigación del equipo sigue estudios previos que usaron las mismas muestras para identificar biomarcadores predictivos en exosomas:pequeñas vesículas microscópicas con capas lipídicas de ácidos nucleicos, proteínas, lípidos y metabolitos que se forman dentro de las células del cuerpo humano y luego se liberan en la sangre. circulación, por lo que lleva la información de sus células de origen que refleja su condición intercelular. Esta característica de los exosomas puede calificarlos como grandes biomarcadores de salud y/o enfermedad, así como transferir información de una célula a otra a gran distancia en el cuerpo.

Cuando trataron células cardíacas humanas con exosomas derivados de astronautas, los investigadores descubrieron que los exosomas afectaban la biología del receptor de vitamina D, que desempeña un papel clave en la salud de los huesos, el corazón y el músculo esquelético. También evaluaron el impacto de los vuelos espaciales en el ADN mitocondrial, el genoma de pequeños orgánulos que suministran energía a las células. En ese estudio, el equipo descubrió que la cantidad de ADN mitocondrial libre de células que circulaba en la sangre de los astronautas era de dos a 350 veces más alta de lo normal, lo que puede provocar daño oxidativo e inflamación en otras partes del cuerpo.

"A través de estos estudios, hemos demostrado el potencial para evaluar el riesgo para la salud de los vuelos espaciales entre los astronautas. Lo que es importante ahora es realizar estudios retrospectivos longitudinales y prospectivos bien controlados que involucren a una gran cantidad de astronautas para ver cómo evoluciona ese riesgo en función de exposición continua y luego comparar esos datos con sus síntomas clínicos, imágenes y resultados de laboratorio. Eso nos permitirá hacer predicciones informadas sobre qué personas tienen más probabilidades de desarrollar enfermedades en función de los fenómenos que estamos viendo y abrir la puerta a la precisión individualizada. enfoques de la medicina para la intervención temprana y la prevención", dijo el Dr. Goukassian. + Explora más

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