La NASA se está preparando para enviar seres humanos a Marte en la década de 2030. En esta ambiciosa misión, que durará aproximadamente tres años, los astronautas enfrentarán un prolongado periodo de microgravedad que podría resultar en una significativa pérdida de masa ósea. Estudios recientes indican que por cada mes en el espacio, los astronautas podrían perder más del 1 % de su material óseo, una condición conocida como osteopenia, asociada en la Tierra con el envejecimiento.
Científicos de Estados Unidos podrían tener una solución innovadora. Durante la reciente reunión virtual de primavera organizada por la Sociedad Americana de Química (ACS) en San Diego, investigadores de la Universidad de California en Davis presentaron una lechuga transgénica que contiene una hormona capaz de estimular la formación ósea. Esta verdura modificada genéticamente podría ser cultivada en el espacio y consumida por los astronautas, ayudando a mitigar la pérdida ósea simplemente comiendo ensaladas.
En la Estación Espacial Internacional, los astronautas actualmente realizan ejercicios específicos para intentar mantener su masa ósea. Sin embargo, sus estancias rara vez superan los seis meses. En contraste, una misión tripulada a Marte implicaría alrededor de 10 meses de viaje, una estancia de un año en el planeta y el posterior retorno a la Tierra, sumando en total tres años. Este largo periodo aumentaría significativamente el riesgo de osteopenia y eventualmente, osteoporosis, en los viajeros espaciales.
Un tratamiento con un péptido de la hormona paratiroidea (PTH) humana ha demostrado ser eficaz en la estimulación de la formación ósea y podría contrarrestar los efectos de la microgravedad sobre la masa ósea. Sin embargo, este tratamiento requeriría inyecciones diarias, lo que presenta un desafío logístico considerable en una misión espacial prolongada.
Como alternativa, Kevin Yates y sus colegas Somen Nandi y Karen McDonald han propuesto una solución innovadora con la ayuda de la NASA: producir la hormona PTH directamente en lechugas transgénicas que los astronautas podrían cultivar y consumir en el espacio. Las semillas transgénicas, pequeñas y fáciles de transportar, podrían ser cultivadas como lechugas normales, sintetizando la hormona directamente en sus hojas.
Experimentos previos en la Estación Espacial Internacional han confirmado que es posible cultivar lechugas en ese entorno. Investigaciones adicionales han demostrado que añadir un fragmento cristalizable (Fc) al péptido PTH puede aumentar su tiempo de circulación en la sangre, mejorando su eficacia. Los científicos introdujeron el gen que codifica la PTH-Fc en las lechugas mediante la bacteria Agrobacterium tumefaciens, resultando en plantas que no solo expresan la hormona sino también la transmiten a su progenie.
Resultados preliminares indican que las lechugas transgénicas producen entre 10 y 12 miligramos del péptido por kilo de lechuga fresca. Según Yates, esto significaría que los astronautas necesitarían consumir alrededor de 380 gramos de lechuga al día para obtener una dosis suficiente de la hormona, lo que representa una “ensalada bastante grande”. No obstante, los investigadores están trabajando para incrementar los niveles de expresión de la hormona en las lechugas, para que los astronautas puedan consumir menos cantidad.
El equipo también planea realizar pruebas en la Estación Espacial Internacional para verificar si estas lechugas transgénicas pueden crecer de manera efectiva en el espacio y si producen la misma cantidad de PTH-Fc. Los primeros estudios sugieren que, en términos de sabor, estas lechugas no diferirían mucho de las variedades comunes, aunque aún no se han probado por cuestiones de seguridad.
Además de sus beneficios potenciales para los astronautas, este tipo de lechuga podría ayudar a prevenir la osteopenia y la osteoporosis en regiones con recursos limitados en la Tierra, donde el acceso a medicamentos tradicionales es restringido.
Los investigadores reconocen que aún queda un largo camino por recorrer antes de que estas lechugas puedan ser parte de la dieta espacial. Es necesario optimizar los niveles de expresión de la PTH-Fc y probar su eficacia y seguridad en modelos animales y ensayos clínicos con humanos.
Kevin Yates concluye optimistamente: “Me sorprendería mucho que, para cuando enviemos astronautas a Marte, las plantas no se estén utilizando para producir productos farmacéuticos y otros compuestos beneficiosos”.
