Investigadores de la Universidad de Harvard han conseguido crear un fármaco capaz de inducir de forma rápida y reversible un estado similar a la hibernación en células y órganos. Esta nueva forma de ralentizar el metabolismo podría revolucionar la medicina, retrasando los efectos dañinos de traumatismos en tejidos y órganos, y hacer posible que los humanos realizaremos viajes espaciales mucho más largos sin tanto deterioro físico.
Aunque dormir e hibernar parecen lo mismo, el proceso que se produce en el organismo de los animales que pasan por ese estado es completamente distinto. El cerebro en hibernación apenas produce actividad electromagnética, el ritmo cardíaco desciende a solo unos pocos latidos por minuto y su temperatura corporal baja hasta casi la hipotermia. Además, las células de los animales que hibernan detienen su actividad habitual (procesar o crear nutrientes, dividirse y morir).
Sin embargo, la hibernación en humanos es una figura que solo vemos en las historias de ciencia ficción, sobre todo en las ambientadas en largos viajes por el espacio, como Alien o El Quinto Elemento. Reducir la actividad del metabolismo de los viajeros espaciales permitiría misiones mucho más largas y evitar el deterioro físico provocado por la radiación y la falta de gravedad. Pero también sería una herramienta muy útil para la salud aquí en la Tierra, ya que puede ayudar a los enfermos graves a recuperarse mejor y a los médicos a tener más tiempo para encontrar el tratamiento más eficaz.
«La capacidad de inducir rápidamente un estado reversible de suspensión de la animación mediante una inyección en los centros de atención sanitaria podría permitir nuevos enfoques terapéuticos para ralentizar los efectos de los traumatismos y las infecciones agudas, lo que aumentaría la supervivencia en diversos entornos, desde la exploración militar y espacial hasta las emergencias sanitarias civiles, como los accidentes de tráfico, o limitar los daños causados por los accidentes cerebrovasculares», explica Donald Ingber, Director Fundador del Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada de la Universidad de Harvard y autor principal del estudio que publicó recientemente la revista eLife.
Un compuesto que provoca la hibernación
El equipo se lanzó a estudiar la literatura científica en busca de fármacos que hubieran mostrado efectos no deseados como la reducción de la temperatura corporal. Esa búsqueda tenía dos parámetros clave para los investigadores: que el compuesto tuviera efecto en menos de una hora y que ese efecto fuera reversible para que las principales funciones de los tejidos pudieran recuperarse en 24 horas.
Enseguida encontraron un candidato: el SNC80, un analgésico no adictivo que, según explican los investigadores, provoca una rápida reducción de los procesos metabólicos. Este compuesto ya se había probado en ensayos anteriores con renacuajos y demostró que reducía su actividad metabólica a la vez que disminuía rápidamente su velocidad de nado en un 50%. Además, los efectos del SNC80 desaparecieron en 24 horas sin dejar daños.
Una vez localizado el fármaco, el equipo quiso probar su efecto en órganos trasplantados. Para ello contaron con la ayuda de la compañía estadounidense, Vascular Perfusion Solutions, lo que les permitió usar el SNC80 para preservar el corazón de un cerdo hasta seis horas.
El ensayo fue un éxito
Como esperaban, el SNC80 provocó una rápida disminución de la función metabólica del corazón, incluida una reducción del 50% del consumo de oxígeno. Además el efecto duró las seis horas que se dieron para realizar el ensayo. Al reiniciar el corazón con un desfibrilador, el órgano recuperó los niveles normales de consumo de oxígeno y frecuencia del pulso sin presentar daño aparente.
«Nuestros hallazgos demuestran que el SNC80 puede utilizarse para inducir la biostasis y producir un estado hipometabólico que, en combinación con un sistema de transporte autónomo, podría aumentar potencialmente la viabilidad de los órganos fuera del cuerpo durante periodos de tiempo sostenidos», explicó Ingber.
A pesar del éxito del compuesto, los autores advierten que todavía es necesario hacer más pruebas antes de poder utilizar el SNC80 en un entorno clínico con humanos. Durante los ensayos preclínicos realizados hasta ahora se observó que el fármaco causaba efectos secundarios como convulsiones que provocaron la detención de su desarrollo.
Sin embargo, los investigadores creen que estas convulsiones están relacionadas con la actividad opioide del SNC80, por lo que también han creado un nuevo análogo al SNC80 no opioide llamado WB3 que se utilizará en futuros trabajos.
Clave para el futuro de la exploración espacial
Uno de los grandes retos que tiene esta nueva era de la exploración espacial es mantener a los astronautas a salvo del bombardeo de radiación que les llega del Sol y de otras estrellas durante sus viajes. La NASA y la Agencia Espacial China planean montar bases permanentes en la Luna y estamos esperando que SpaceX acabe las pruebas de su Starship para saber cuándo podremos enviar humanos a Marte. Un viaje que puede durar unos 9 meses por trayecto, además del tiempo que pasarán allí los astronautas hasta que puedan volver.
Todos estos preparativos significan que los astronautas pasarán en el espacio mucho más tiempo de lo que lo han hecho nunca. Y eso tiene su peligro. Los experimentos realizados con el astronauta estadounidense Scott Kelly —que pasó un año en la Estación Espacial Internacional— demuestran que debido a la exposición a la radiación y a la microgravedad su cuerpo sufrió una disminución de masa muscular y del tamaño del corazón, alteraciones en su ADN, descalcificación de huesos y alteraciones en su sistema inmunológico.
Una posible solución al impacto de la radiación en los astronautas llega de la mano de la astrofísica Elena D’Onghia. La científica ha diseñado un sistema que produce un campo magnético mecánico en las naves espaciales similar al que protege la Tierra de la radiación. Su estructura es ligera, portátil y está pensado para mantener a salvo a nuestros astronautas durante sus viajes espaciales.
El descubrimiento que acaba de realizar el equipo de Harvard se unen a otras investigaciones sobre la hibernación que abren la puerta a que los astronautas puedan viajar a otros planetas del sistema solar sin jugarse la salud. Ir más lejos sería imposible a día de hoy. Alcanzar la estrella más cercana, Proxima Centauri, con la tecnología de motores actual nos llevaría miles de años. Pero quién sabe si en el futuro, gracias a nuevos diseños de motores espaciales y avances médicos como este y otros que ahora mismo no podemos ni imaginar, nuestra civilización pasa de ser terrícola o solar y se convierte en interestelar.
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