Selenomelanina, ¿una “crema solar” para protegernos de los rayos X?

La exposición indeseada a la radiación se produce durante muchas actividades comunes, desde los viajes aéreos hasta el diagnóstico por rayos X y la radioterapia. Es una amenaza aún mayor en casos extremos como una fuga grave en un reactor nuclear o los viajes espaciales con humanos a bordo. El histórico "estudio de los gemelos de la NASA” mostró daños en el ADN del astronauta Scott Kelly ocasionados por el año que pasó en órbita. Un astronauta en una misión a Marte podría recibir hasta 700 veces más radiación que en la Tierra. Una nueva sustancia, denominada "selenomelanina", podría revolucionar la protección contra los rayos X y mitigar considerablemente esta amenaza.

La melanina está presente en la mayoría de los organismos de los reinos vegetal y animal, así como en bacterias y hongos. Aunque es más conocida por su pigmentación, la melanina también proporciona una valiosa protección contra la radiación. Se han observado cinco tipos de melanina en la naturaleza, y se ha demostrado que la feomelanina (el pigmento del cabello pelirrojo) absorbe los rayos X de manera más eficiente que la eumelanina (la variante más común, presente en los pigmentos negro y marrón del cabello).

En comparación con el peso y el volumen de los materiales radioprotectores tradicionales como el plomo, la melanina es más ligera y más flexible en su utilización. Actualmente, hay muestras de melanina en órbita a la Tierra, concretamente a bordo de la Estación Espacial Internacional, y están siendo estudiadas por otro equipo de investigación para determinar la respuesta del material a la exposición a la radiación. Estudios recientes se han centrado en la feomelanina, que contiene azufre, como la mejor candidata para dar esa protección durante viajes espaciales.

Sin embargo, el equipo de Nathan Gianneschi, de la Universidad del Noroeste en Evanston, Illinois, Estados Unidos, pensó que un nuevo tipo de melanina, enriquecida con selenio en vez de con azufre, proporcionaría una mejor protección contra los rayos X. El selenio es un micronutriente esencial que desempeña un papel importante en la prevención del cáncer, e informes de investigaciones anteriores indican que los compuestos de selenio pueden proteger a los animales contra la radiación. Estos compuestos se encuentran en las proteínas humanas normales, pero no se les ha visto asociados con la melanina en la naturaleza anteriormente.

Gianneschi y sus colegas sintetizaron el nuevo biomaterial, al que han denominado "selenomelanina", y lo utilizaron para tratar células vivas. A fin de comparar resultados, también prepararon células tratadas con feomelanina y eumelanina sintéticas, así como células sin melanina protectora.

Células humanas tratadas con nanopartículas de selenomelanina. (Foto: Northwestern University)

Después de recibir una dosis de radiación que sería letal para un ser humano, solo las células tratadas con selenomelanina seguían exhibiendo un ciclo celular normal.

"Nuestros resultados demuestran que la selenomelanina ofrece una protección superior a la radiación", resume Gianneschi. "También descubrimos que resulta más fácil sintetizar la selenomelanina que la feomelanina, y que lo que hemos creado está más cerca que la feomelanina sintética de la melanina que se encuentra en la naturaleza".

Pruebas posteriores con bacterias han mostrado que la selenomelanina puede ser biosintetizada, lo que significa que las células vivas idóneas, alimentadas con los nutrientes apropiados pueden producir selenomelanina por sí mismas y conservar las propiedades radioprotectoras de la sustancia. De hecho, aunque los investigadores sintetizaron la selenomelanina en su laboratorio, creen que podría existir en la naturaleza.

Gianneschi y su equipo prevén que este nuevo biomaterial pueda aplicarse a la piel de las personas como si fuese una crema de protección solar. (Fuente: NCYT de Amazings)