Científicos enviarán hongos al espacio para desarrollar nuevas medicinas
Científicos enviarán cuatro cepas de hongos a la Estación Espacial Internacional para ver qué pasa cuando los diminutos organismos lidian con la tensión de la microgravedad y la radiación espacial.
No es solo para ver qué pasa. Los investigadores dicen que poner esos hongos en un entorno extraterrestre podría hacer que produzcan nuevas medicinas para su uso en la Tierra y quizás incluso en misiones espaciales a largo plazo.
El trabajo es uno de los primeros en estudiar la relación entre la ciencia farmacéutica y la exploración espacial, dijo el investigador Clay Wang, un profesor de farmacología en USC.
La mayoria de nosotros pensamos en los hongos como algo que no queremos cerca -no en nuestros pies, ni en nuestra comida, ni en nuestras plantas-. Pero algunos miembros del vasto reino de los hongos han sido enormemente benéficos para la humanidad.
Hace décadas, los científicos descubrieron que ciertas especies de hongos crean moléculas llamadas metabolitos secundarios para ayudar a combatir situaciones estresantes. Al cultivar esas moléculas, los investigadores han sido capaces de crear nuevos e importantes medicamentos que han cambiado la trayectoria de la medicina.
El más famoso de ellos es la penicilina, un antibiótico producido por los miembros del género Penicillium cuando son expuestos a bacterias. Dicho descubrimiento fue hecho por el farmacólogo escocés Alexander Fleming en 1928, y la medicina ahora es usada en todo el mundo para combatir enfermedades infecciosas.
Otras medicinas producidas por hongos incluyen al lovastatin, que reduce el colesterol. Los investigadores también analizan si otros metabolitos secundarios podrían ser usados para luchar contra el cáncer, la osteoporosis y el Alzheimer.
Wang ha usado la secuencia de genomas para mostrar que el Aspergillus nidulans, uno de los hongos más estudiados, tiene 40 diferentes rutas para crear medicinas. Sin embargo, la mayoría de ellos nunca son “activados”.
“En la naturaleza, los hongos sólo hacen lo que tienen que hacer para responder ante su entorno” dijo Wang. “Es como un juego de herramientas o armas en su arsenal, y la mayor parte del tiempo no están en uso”.
En su laboratorio en USC, Wang y sus estudiantes cultivan hongos en 60 diferentes entornos, en un intento por activar los organismos para crear nuevas medicinas que nunca antes han sido vistas. Pero el único modo de exponer los hongos al estrés de un entorno espacial es enviándolos fuera del planeta.
Para hacer eso, Wang se asoció con Kasthuri Venkateswaran, un microbiólogo en el Laboratorio de Propulsión por reacción en La Cañada Flintridge, quien estudia microbios en el espacio.
Venkateswaran dijo que la NASA ha enviado antes bacterias y levadura a la Estación Espacial Internacional, pero esta es la primera vez que la agencia espacial deliberadamente cultivaría hongos dentro del laboratorio espacial.
El 8 de abril, cuatro cepas diferentes de hongos Aspergillius nidulans serán lanzadas a bordo de un cohete Falcon 9 de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo de Cañaveral, en Florida. Están programados para volver a la Tierra el 10 de mayo.
El experimento real durará solamente de tres a siete días. Una de las ventajas de trabajar con estos hongos en particular es que su crecimiento puede ser controlado por la temperatura. La mayor parte de su tiempo en el espacio, los hongos serán almacenados a 39.2 grados Fahrenheit. Cuando el experimento comience, los hongos serán colocados en una condición de crecimiento ideal de 98.6 grados.
Al mismo tiempo, las mismas cuatro cepas de los hongos serán cultivadas en la Tierra para servir como un control.
El equipo de investigación, que incluye a las estudiantes de doctorado de la Escuela de Farmacia de USC, Jillian Romsdahl y Adriana Blachowicz, esperan tener a los hongos que viajaron al espacio de vuelta en el laboratorio para mediados de mayo, para algunas pruebas.
Una de las hipótesis del equipo es que los hongos extraterrestres producirán moléculas para protegerlos de la radiación espacial que ellos no tienen que producir cuando viven en la Tierra.
“Sabemos que si hay alta radiación, ellos se adaptarán, pero no estamos seguros de qué tipo de adaptación será”, dijo Wang.
Cuando las muestras de hongos espaciales regresen, los investigadores analizarán qué metabolitos secundarios produjeron, así como qué reguladores genéticos utilizaron los hongos para activar los genes que producen esos metabolitos. Una vez que los científicos sepan eso, ellos pueden manipular genéticamente el organismo para producir esos mismos metabolitos de vuelta en casa.
“Las lecciones que aprenderemos en el espacio serán traídas a la Tierra”, dijo Wang.
Aunque todavía no está claro exactamente qué lecciones serán esas, los investigadores confían en que aprenderán algo.
“Incluso si no hace algo nuevo, sé que hará más o menos de algo en el espacio, y esto nos permitirá entender cómo amplificar una medicina o hacer menos de algo que no queremos”, dijo. “Éste es uno de esos grandiosos experimentos sin una mala respuesta”.
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