Hongos para viajar protegidos al espacio

 

Por Giancarlo Vázquez López / En Rojo

 

Ha pasado medio siglo desde que la misión la misión norteamericana Apolo 11, colocó a los primeros hombres en la Luna: el comandante Neil Armstrong y el piloto Edwin F. Aldrin. Aquel 20 de julio de 1969 el módulo alunizeo en el Mar de la Tranquilidad. Millones de personas vieron la transmisión en vivo. Algunos, los más soñadores, salieron a la calle a ver si podían distinguir algo desde la Tierra.

Hoy, el Artemis Program de la NASA proyecta establecer presencia humana en la Luna en 2024. Para el 2028 llegar a Marte. Si el ser humano ha de convertirse en la primera especie interplanetaria debe aprender a cómo sobrevivir y adaptarse a los ambientes más extremos que va a encontrar allá arriba. 

El espacio es un ambiente hostil, frío, con cambios de temperatura drásticos y radiación. Mucha radiación. 

¿Posible solución? La melanina. Se trata de un pigmento que se halla en la mayor parte de los seres vivos (animales, plantas, hongos, bacterias) y tiene muchas funciones. Las principales son proveer distinto color y tonalidad a la piel y el cabello además de ofrecer protección natural frente a rayos ultravioleta. Podría utilizarse también para conducir electricidad o para capturar energía en el espacio. Y sobre estas funciones es que Artemis investiga.

En noviembre se enviarán las primeras muestras de melanina a la Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés). Una segunda muestra se enviará al espacio a principios del año 2020. Cada muestra experimental estará expuesta a radiación por seis meses. 

Melanina para radioprotección en viajes espaciales

En 2017, se publicó el artículo Melanin for spacetravel radioprotection por Radames JB Cordero. En entrevista especial para En Rojo, Cordero nos contó que la investigación realizada para el texto referido les llevó a él y a un grupo de científicos del departamento de Microbiología Molecular e Inmunología de la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health a considerar “¿qué tan eficiente es la melanina en proteger a los humanos y equipos de la radiación en el espacio?” 

“Yo escribí ese artículo hace dos años y la NASA se interesó en estas observaciones sobre la melanina y el potencial que tiene utilizar hongos, ya que se pueden crecer de una manera más fácil y en términos de costo y research tiene unas ventajas”. 

Pero antes de irnos al espacio, Cordero destacó la importancia que tienen las aplicaciones de este experimento en la Tierra para proteger a los individuo de radiación ionizante. Por ejemplo, en accidentes nucleares (como bioremediación en casos como el de Chernóbil) o procedimientos de rayos X como las radioterapias. 

“Resulta que la melanina tiene muchas propiedades y una de ellas es que tiene una afinidad bien grande para diferentes metales y elementos radioactivos. Es como una esponja”, explicó Cordero, egresado de la UPR-Arecibo con un bachillerato en Microbiología. También cuenta con una maestría y doctorado de Albert Einstein College of Medicine.

¿Cómo se obtiene la melanina? ¿Se puede recrear sintéticamente? ¿Por qué hongos? ¿Para qué se puede utilizar?

La melanina se puede obtener de dos formas: recreándola sintéticamente o aislándola de microorganismos y animales. Esas son las opciones de compra de melanina en el mercado. 

“[…] la melanina de pulpo, se obtiene mediante un proceso de aislamiento. También, se puede obtener melanina de microorganismos aunque es un proceso mas difícil”.

En cuanto a la melanina sintética Cordero explicó que la estructura y la composición no es exactamente igual a la natural y por lo tanto las propiedades no son las mismas. Esta melanina es negra como la natural, absorbe luz, rayos ultravioletas, pero “cuando se va más adentro a las propiedades electroquímicas no se compara con la natural”.

El grupo de científicos dirigido por Cordero diseñó un método para optimizar el protocolo de aislamiento de melanina de los hongos y otros microbios, haciéndolo más efectivo y rápido. 

“Antes el problema era ¿cómo conseguimos suficiente melanina para ver si sirve para naves espaciales y otros experimentos? Creemos que resolvimos ese problema porque diseñamos un método que es efectivo en aislar la melanina de los hongos y otros microbios”, mencionó. 

Los hongos negros se pueden encontrar en los ambientes más extremos de la Tierra. Por ejemplo, en la antártica, salitres, etcétera. Este tipo de hongo se distribuye por América del Norte y Europa. 

“En el desastre de Chernóbil los científicos descubrieron que habían hongos negros creciendo en paredes, suelos, en todas partes. No es que estaban sobreviviendo, sino que estaban en bonanza. Las observaciones hechas por los científicos estimularon la investigación y el estudio de estos hongos para entender cómo es que son capaces de crecer en áreas donde la radiación es tan alta”, expuso Cordero.

“Si fueron capaces de sobrevivir a tanta radiación eso es un buen indicativo. Nos dice que la melanina está haciendo algo ahí […] vamos a ver entonces si sirve en ambientes realmente extremos. Hay que ver qué tan estable es en el espacio y, lo otro, qué tan eficiente es bloqueando la radiación”, añadió.

Cada una de las muestras enviadas a la Estación Espacial Internacional tiene su gemela aquí en la Tierra. Luego de seis meses de exposición a radiación ambas muestras se traerán de vuelta y se compararan con las que no fueron enviadas al espacio. Esto para poder saber que tan buena es la melanina para bloquear la radiación espacial.

Hay diferentes fuentes de radiación espacial: el Sol, los rayos cósmicos y los cinturones de radiación terrestres.

“Además de tener la radiación del Sol en el espacio hay una radiación más peligrosa que se conoce como particulate radiation (radiación corpuscular). Estas son partículas subatómicas que viajan a la velocidad de la luz y teóricamente hasta más rápido […] vienen de todas partes del espacio y se les llama también cosmic radiation. Cuando hablamos de radiación espacial tenemos que incluir las ondas y las partículas”.

“Esas dos entidades son peligrosas para los astronautas y los equipos. Cualquier equipo que tu expones en el espacio se va degradando cuando va interactuando con esa radiación. La posibilidad de que melanina pueda proteger o ayudar a proteger estos equipos es bastante prometedora”, amplió.

¿Cómo se aplicaría la melanina en los equipos y naves espaciales, incluso en seres humanos? 

“La respuesta a esa pregunta es difícil porque todavía requiere de ingeniería y experimentación. A estas alturas podemos imaginarnos, hipotetizar cómo podríamos aplicarla”, respondió Cordero. 

No obstante, adelantó que en lo que respecta a los seres humanos, los astronautas podrían comer melanina y de esa manera protegerse. 

Por otra parte, la melanina también se podría mezclar para generar diferentes biomateriales sólidos que se puedan utilizar en diferentes circunstancias. Por ejemplo, trajes espaciales, pinturas o bloques que puedan servir como escudos radioactivos. 

Hace un año Cordero comenzó una pequeña empresa que tiene dos metas: producir melanina a grandes escalas utilizando microorganismos y biomateriales que se podrían utilizar para resolver diferentes problemas. 

“Para llegar a esa segunda meta necesitamos estar más adentro del problema y conocerlo mucho mas a fondo. Por eso esta colaboración con NASA es tan importante”.

Cabe aclarar que Cordero es quien dirige la investigación sobre la melanina la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health. Mientras que el proyecto para enviar melanina al espacio es dirigido por el investigador principal de NASA, Kim de Groh. 

“Hay personas que preguntan ¿por qué el espacio? Soy optimista pienso que este tipo de esfuerzo y convertirnos en una especie interplanetaria donde podamos explorar el cosmos y el universo va a producir un cambio de perspectiva en los humanos que va a transformar la manera en que vemos la vida y apreciamos el planeta Tierra. A veces pienso que es este cambio de perspectiva lo que necesitamos para resolver los problemas que tenemos aquí en la Tierra. El hecho de que nos convirtamos en una especie interplanetaria va a revolucionarlo todo”, concluyó Cordero.