Un equipo internacional de investigadores ha llevado a cabo un experimento a largo plazo a bordo de la Estación Espacial Internacional para probar el efecto de la radiación espacial en las células madre embrionarias de ratón. Sus hallazgos contribuirán a ayudar a los científicos a evaluar mejor la seguridad y los riesgos relacionados con la radiación espacial para futuros vuelos espaciales tripulados.

El equipo publicó sus hallazgos en la revista Heliyon el 18 de agosto de 2022.

En su estudio, el equipo realizó una medición cuantitativa directa del efecto biológico de la radiación espacial lanzando células madre embrionarias de ratón congeladas desde el suelo a la Estación Espacial Internacional, exponiéndolas a la radiación espacial durante más de cuatro años y cuantificando el efecto biológico mediante examinar las aberraciones cromosómicas. Los resultados de sus experimentos muestran, por primera vez, que el efecto biológico real de la radiación espacial está muy de acuerdo con las predicciones anteriores basadas en la medición física de la radiación espacial.

La gente común ahora puede viajar en el espacio, y la posibilidad de vuelos tripulados a largo plazo al espacio profundo, como la Luna y Marte, está aumentando. Sin embargo, la radiación espacial sigue siendo un factor limitante para la exploración tripulada. Los científicos han estado realizando estudios intensivos para medir las dosis físicas de radiación espacial para comprender mejor su efecto en el cuerpo humano. Sin embargo, dado que la mayoría de los estudios hasta ahora se realizaron en tierra, no en el espacio, los resultados sufrieron incertidumbres, dado que la radiación espacial consiste en muchos tipos de partículas con diferentes energías, y los astronautas son irradiados continuamente con tasas de dosis bajas. El entorno espacial real no se puede reproducir con precisión sobre el terreno.

« Nuestro estudio tiene como objetivo abordar las deficiencias de los experimentos terrestres anteriores mediante la realización de una medición cuantitativa directa del efecto biológico de la radiación espacial en la Estación Espacial Internacional y la comparación de este efecto biológico real con las estimaciones físicas en los experimentos terrestres », dijo. Takashi Morita, profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad Metropolitana de Osaka. « Los hallazgos contribuyen a reducir las incertidumbres en las evaluaciones de riesgo de los vuelos espaciales tripulados ».

El equipo preparó unos 1.500 criotubos que contenían células madre embrionarias de ratón altamente radiosensibilizados y los envió al espacio. Su estudio fue complejo en su alcance, con siete años de trabajo antes del lanzamiento, cuatro años de trabajo después del lanzamiento y cinco años de análisis. « Fue difícil preparar el experimento e interpretar los resultados, pero obtuvimos con éxito resultados cuantitativos relacionados con la radiación espacial, cumpliendo con nuestro objetivo original », dijo el profesor Morita.

De cara al futuro, los investigadores esperan llevar sus estudios un paso más allá. « Para el trabajo futuro, estamos considerando el uso de células madre embrionarias humanas en lugar de células madre embrionarias de ratn dado que las células humanas son mucho más adecuadas para la evaluación del riesgo humano y es más fácil analizar las aberraciones cromosómicas », dijo el profesor Morita. Los estudios futuros también podrían incluir el lanzamiento de ratones individuales u otros animales de experimentación para analizar sus aberraciones cromosómicas en el espacio. « Tales experimentos en el espacio profundo pueden contribuir aún más a reducir las incertidumbres en las evaluaciones de riesgo de viajes humanos prolongados y estancias en el espacio », concluyó el profesor Morita.

El equipo de investigación incluye a Kayo Yoshida, Akane Kizu, Kohei Kitada y Takashi Morita, de la Universidad Metropolitana de Osaka; Megumi Hada y Premkumar Saganti, de la Universidad Prairie View A&M; Kiyomi Eguchi-Kasai y Toshiaki Kokubo, del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Cuántica; Takeshi Teramura, de la Universidad de Kindai; Sachiko Yano y Aiko Nagamatsu, de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA); Hiromi Hashizume Suzuki, del Japan Space Forum (JSF); Hitomi Watanabe y Gen Kondoh, de la Universidad de Kioto; y Francis A. Cucinotta, de la Universidad de Nevada.

JAXA, JSF y el Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología de Japón financiaron esta investigación.