Del doble de espacio-golpe: Menos gravedad, más radiación...

Astronautas en la ingravidez, flotando en la estación espacial internacional pueden parecer despreocupados, pero años de investigación han demostrado que la microgravedad provoca cambios en el cuerpo humano. El vuelo espacial también significa la exposición a la radiación más intensa. Juntos, microgravedad y la exposición a la radiación suman riesgos graves para la salud. Pero la investigación no es sólo hacer el espacio más seguro para los astronautas, está ayudando a mejorar la salud de la Tierra.

Uno de los efectos de la radiación espacial es el daño al ADN o ácido desoxirribonucleico, el material genético en casi todas las células de nuestro cuerpo. Cuando el ADN dañado se repara, errores pueden ocurrir que aumentan el riesgo de desarrollar cáncer. Un nuevo estudio, perfiles de expresión de MicroRNA en fibroblastos humanos cultivados en el espacio – Micro-7 para abreviar – examinará el efecto de la gravedad de daños en el ADN y reparación. Porque no hay ninguna fuente de radiación controlada a bordo de la estación espacial, las células serán tratadas con bleomicina, un fármaco de quimioterapia, para inducir daño en el ADN.

Fibroblastos humanos se puede cultivar en de la BioServe cultivo celular.

Créditos Fotográficos: Núcleo Bioanalytical laboratorio

"Cuando una célula en el cuerpo humano está expuesta a la radiación, el ADN será roto y reparado, que se considera la etapa de iniciación del desarrollo del tumor," explica el investigador principal Honglu Wu, pH.d., en la NASA Johnson Space Center en Houston. "Las células dañadas de exposición a la radiación en el espacio también experimentan de microgravedad, que sabemos que los cambios del gene expresiones aún sin exposición a la radiación". Eso equivale al espacio doble-mal de ojo para el cuerpo humano.

Estudios previos han descubierto células u organismos en la Tierra a las partículas cargadas de gran energía para simular la radiación espacial, utilizando el daño celular o la inducción de tumores para predecir el riesgo de cáncer para los astronautas de la radiación. Pero esas predicciones no incluyen los efectos de la microgravedad, haciéndolos potencialmente menos precisas que el espacio basado en estudio de Micro-7. Esta investigación abordará examinando los efectos de daño del ADN inducida por bleomicina a bordo del laboratorio en órbita.

Daños en fibroblastos humanos se medirá por la fosforilación de la proteína histona H2AX después del tratamiento de la bleomicina.

Créditos Fotográficos: Núcleo Bioanalytical laboratorio

La investigación está programada para iniciar a los orbitales complejos a bordo SpaceX-3 16 de marzo de 2014. Micro-7 es administrada por la NASA Ames Research Center, Moffett Field, California y está financiado por el programa de biología del espacio de la NASA. Bioserve tecnologías espaciales en la Universidad de Colorado, Boulder, Colorado es proporcionar el hardware del experimento y aplicación de la carga de la ciencia a bordo de la Estación Espacial.

Wu se centrará en cómo estas células responden a daños en el ADN en el espacio mediante el examen de los cambios en una forma pequeña, no codificante del ARN conocido como microARN, que suele afectar a cómo los genes se expresan en las células. La investigación va a comparar las células en vuelos espaciales tripulados con ésos en el suelo para identificar funciones desconocidas de microARN y las funciones que regulan en nuestros cuerpos. Similitudes y diferencias en el espacio y datos de la Tierra también mejorará nuestro conocimiento de los procesos biológicos fundamentales críticos para mantener la función normal de la célula.

Daño tipo IV en fibroblastos humanos después del tratamiento de bleomicina, que se muestra en una mancha de 53BP1.

Créditos Fotográficos: Núcleo Bioanalytical laboratorio

En el futuro, a Wu le gustaría tener una fuente de radiación controlada, como una máquina portátil de rayos x, en la estación espacial para exponer las células cultivadas o animales pequeños a dosis específicas de radiación en el espacio. Células u organismos en la tierra podría estar expuestos a la misma dosis y la reparación del ADN en ambos en comparación. Wu dice que puede ser posible en un futuro próximo, quizás mediante la modificación de un escáner de densidad ósea u otros equipos a bordo de la estación espacial.

Los investigadores pueden usar datos de Micro-7 en futuros estudios terrestres para examinar si los cambios celulares observados durante vuelos espaciales son vistos en los Estados de enfermedad de los tejidos y órganos, así. En última instancia, esto puede ayudar a los científicos a comprender mejor la enfermedad y este tipo de investigación incluso podría conducir al desarrollo de nuevas drogas de tratamiento.

"Si aprendemos más sobre cómo las células de reparacion daños en el ADN más eficientemente o menos eficientemente en el espacio, ese conocimiento también será útil para el tratamiento con radiación o radioterapia del cáncer", añade Wu. "Es un reto en el tratamiento médico que ciertos tumores son altamente resistentes a la radiación. Pero puede haber varias formas de hacerlos más radiosensible, o menos resistente a la radiación. Eso ayudaría a dar un tratamiento más eficaz." Y también hacer un poco más despreocupado a esos astronautas ingrávidos.

Melissa Gaskill
International Space Station Program Science OfficeNASA's Johnson Space Center

Traducción: El Quelonio Volador