Manipular ADN en el espacio

Los daños en el ADN sufridos por un organismo pueden producirse durante los procesos biológicos normales o como resultado de causas ambientales, como la luz ultravioleta. En los seres humanos y otros animales, el ADN dañado puede provocar cáncer. Afortunadamente, las células disponen de diferentes estrategias naturales para reparar el ADN dañado. Los astronautas que viajan fuera de la atmósfera protectora de la Tierra se enfrentan a un mayor riesgo de daños en el ADN debido a la radiación ionizante que impregna el espacio. Por ello, puede ser especialmente importante saber qué estrategias específicas de reparación del ADN emplea el organismo en el espacio. Investigaciones anteriores sugieren que un ambiente con microgravedad puede influir en qué estrategia es seleccionada por el organismo, lo que hace temer que la reparación no sea adecuada. Hasta ahora, diversos obstáculos tecnológicos y de seguridad han limitado la investigación sobre esta cuestión.

Ahora, un equipo que incluye, entre otros, a Sarah Stahl-Rommel, de la empresa estadounidense JES Tech, y G. Guy Bushkin, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ha desarrollado un nuevo método para estudiar la reparación del ADN en células de levadura que puede utilizarse íntegramente en el espacio. La técnica emplea la tecnología de edición del genoma CRISPR/Cas9 para crear daños precisos en las cadenas de ADN, de modo que los mecanismos de reparación del ADN puedan observarse en acción con mayor detalle que si se produjeran daños no específicos por radiación u otras causas. El método se centra en un tipo de daño especialmente dañino, conocido como rotura de la doble cadena.

La viabilidad del novedoso método ya ha sido demostrada con éxito en células de levadura a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS).

El equipo de investigación confía en que la técnica permitirá ahora una amplia investigación sobre la reparación del ADN en el espacio.

La astronauta Christina Koch de la NASA trabajando en la secuenciación de muestras de ADN. (Foto: NASA)

Este estudio marca la primera vez que la edición del genoma con CRISPR/Cas9 se ha llevado a cabo con éxito en el espacio, así como la primera vez en el espacio que unas células vivas han sido transformadas con éxito (incorporación de material genético procedente de fuera del organismo).

Los resultados del estudio se han hecho públicos a través de la revista académica PLoS ONE. La referencia del trabajo es la siguiente: Stahl-Rommel S, Li D, Sung M, Li R, Vijayakumar A, Atabay KD, et al. (2021) A CRISPR-based assay for the study of eukaryotic DNA repair onboard the International Space Station. PLoS ONE 16(6): e0253403. (Fuente: NCYT de Amazings)