Investigadores de la Universidad de California, Davis (UC Davis) han desarrollado una lechuga genéticamente modificada (GM) que produce un fármaco que protege contra la pérdida de densidad ósea en microgravedad. Este avance puede ayudar a los astronautas a cultivar y comer plantas nutritivas que les ayuden a prevenir enfermedades causadas por vuelos espaciales prolongados en microgravedad.
UC Davis / 22 de marzo, 2022.- Los astronautas podrían algún día cultivar y comer plantas modificadas genéticamente para protegerse de las enfermedades asociadas con los vuelos espaciales prolongados. Investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de California, Davis, han desarrollado una lechuga transgénica, o genéticamente modificada, que produce un fármaco para proteger contra la pérdida de densidad ósea en microgravedad. El trabajo se presentó el 22 de marzo en la reunión de primavera de la American Chemical Society en San Diego, CA, Estados Unidos.
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Nuestros huesos se equilibran constantemente entre el crecimiento y la reabsorción, lo que permite que los huesos respondan a lesiones o cambios en el ejercicio. Pasar tiempo en microgravedad altera este equilibrio, inclinando los huesos hacia la reabsorción, por lo que los astronautas pierden masa ósea. Esto se puede tratar con un medicamento en base a la hormona paratiroidea o PTH, pero requiere inyecciones regulares.
Kevin Yates, un estudiante de posgrado que trabaja con la profesora Karen McDonald y el profesor adjunto Somen Nandi en el Departamento de Ingeniería Química de UC Davis, desarrolló una lechuga transgénica que expresa una proteína de fusión que combina PTH con parte de una proteína de anticuerpo humano. La proteína de fusión está diseñada para ser estable en el torrente sanguíneo y permitir que los astronautas potencialmente purifiquen la droga a partir de extractos de plantas, dijo Nandi.
El equipo está evaluando las plantas para determinar la cantidad de droga que pueden producir, qué hojas contienen la mayor cantidad de producto y el mejor momento para cosechar las hojas.
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Cultivar plantas en el espacio
Cultivar plantas en el espacio tiene múltiples beneficios, dijo Nandi. Una misión a Marte puede tardar varios años en completarse. La experiencia de la Estación Espacial Internacional muestra que poder cultivar algunos alimentos como un extra a las comidas preenvasadas es un gran estímulo para la moral de los astronautas, agrega.
Los vuelos espaciales largos también requieren suministros de medicamentos, como PTH. Pero los medicamentos convencionales caducan en el camino, por lo que los astronautas necesitan formas de reponer los suministros. Al llevar medicamentos en forma de semillas de plantas transgénicas, los astronautas pueden ahorrar peso y potencialmente tener una nueva fuente de medicamentos frescos, dijo Nandi.
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Idealmente, el fármaco estaría disponible por vía oral, de modo que los astronautas pudieran dosificarse con PTH comiendo hojas de lechuga. Pero si eso no funciona, aún deberían poder extraer y purificar (liofilizar) la droga desde las plantas.
El proyecto está financiado por la NASA a través del Centro para la Utilización de Ingeniería Biológica en el Espacio (CUBES), y dirigido por UC Berkeley. Además de Yates, Nandi y McDonald, el equipo del proyecto incluye a: Nancy Lane, profesora dotada de medicina y reumatología y directora del Centro de Salud Musculoesquelética de la Facultad de Medicina de UC Davis, experta en osteoporosis; Abhaya Dandekar, distinguido profesor de ciencias vegetales; el científico del proyecto Imran Khan y el estudiante graduado Yongao Xiong, Departamento de Ingeniería Química.