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El esperma de ratón almacenado en la Estación Espacial Internacional produce una descendencia sana

Los espermatozoides de ratón se congelaron y almacenaron en la Estación Espacial Internacional durante seis años, expuestos a altos niveles de radiación cósmica. Los espermatozoides se almacenaron en forma liofilizada y luego se rehidrataron después de devolverlos al suelo. Ahora, investigadores japoneses han descubierto que el esperma ha producido una cría de cachorros sanos que no se ven en absoluto diferentes de sus hermanos en la Tierra.

11 de septiembre de 2020, imagen cortesía de Teruhiko Wakayama, Universidad de Yamanashi, muestra descendientes sanos y la próxima generación de ratones derivados de espermatozoides conservados en el espacio.

El experimento comenzó en 2013, cuando el biólogo evolutivo Teruhiko Wakayama y sus colegas lanzaron tres cajas a la Estación Espacial Internacional (ISS) para un estudio. Las cajas contenían muestras de esperma de rata liofilizadas y el objetivo del estudio era ver si la exposición a la radiación cósmica tendría algún efecto en la descendencia producida por el esperma. En particular, los investigadores buscaban ver si se transmitía alguna mutación genética.

Se utilizó esperma liofilizado porque se puede mantener a temperatura ambiente (en lugar de requerir un refrigerador) y requiere solo una pequeña cantidad de espacio, lo que reduce los costos de viaje y almacenamiento a la Estación Espacial Internacional. Toda la configuración era del tamaño de un lápiz.

La radiación puede dañar el ADN dentro de las células, y la radiación espacial ha sido una preocupación para los astrónomos desde hace un tiempo, con astronautas de países como Estados Unidos y Japón participando en misiones largas en órbita baja, e incluso misiones más largas en el horizonte. Las agencias espaciales están buscando desarrollar sistemas que puedan proteger a los astronautas de los efectos a largo plazo de la radiación, que puede dañar el ADN dentro de las células y causar mutaciones.

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Aquí es donde entran los juniors espaciales. Después de que los espermatozoides regresaron a la Tierra, fueron rehidratados y utilizados para la fertilización. Parece no haber diferencia entre la descendencia obtenida de esta manera y el grupo de control. Cuando los ratones espaciales alcanzaron la edad adulta, se aparearon aleatoriamente y la siguiente generación también parecía normal.

“Todos los cachorros tienen una apariencia normal”, dijo Wakayama a la AFP, y cuando los investigadores examinaron sus genes, “no se encontraron anomalías”.

De la ciencia ficción a la realidad

Wakayama se inspiró en la ciencia ficción de Heinlein y Asimov y una vez quiso convertirse en astronauta. De alguna manera cambió de rumbo y eligió una carrera científica, trabajando para convertir en realidad los conceptos descritos en las obras de ficción.

Si la humanidad va a continuar explorando el sistema solar y eventualmente incluso trascenderlo, necesitaremos una forma segura de garantizar vuelos espaciales de largo alcance. Si esto sucede, necesitaremos formas de garantizar la diversidad genética de los colonos espaciales, así como de sus mascotas y animales. Según los cálculos del equipo, los espermatozoides liofilizados pueden almacenarse de forma segura hasta 200 años en un barco en órbita porque el proceso de liofilización aumenta su tolerancia.

“En el futuro, cuando llegue el momento de migrar a otros planetas, necesitaremos preservar la diversidad de los recursos genéticos, no solo para los humanos, sino también para los animales domésticos y los animales”, escribieron Wakayama y sus colegas en su artículo.

“Por razones de costo y seguridad, las células germinales almacenadas probablemente serán transportadas por naves espaciales en lugar de animales vivos”.

Aunque los resultados son alentadores, no garantizan que los humanos ahora puedan viajar libremente a las estrellas. Los mismos resultados deben replicarse en humanos y, además, también deben investigarse los efectos de la radiación espacial en óvulos hembras congelados y embriones fertilizados. La era del espacio humano aún está por llegar. Pero puede que no pase mucho tiempo ahora.

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Referencias periódicas: Sayaka Wakayama et al., Evaluación del efecto a largo plazo de la radiación espacial en la reproducción normal de espermatozoides de mamíferos conservados en la Estación Espacial Internacional, progreso de la ciencia (2021). DOI: 10.1126 / sciadv.abg5554