No, pasar un año en el espacio no mutó el ADN de Scott Kelly

Varias noticias que afirman que el ADN de Scott Kelly es considerablemente diferente ignoran algunos datos básicos sobre el funcionamiento de la biología.

Friday, March 16, 2018,
Por Nadia Drake - National Geographic
Scott y Mark Kelly
El astronauta Scott Kelly (a la derecha) junto a su hermano gemelo, el exastronauta Mark Kelly, en una rueda de prensa en enero de 2015.
Fotografía de Robert Markowitz, NASA

Según noticias recientes, el astronauta de la NASA Scott Kelly fue al espacio, pasó un año allí arriba y volvió con cambios considerables en su ADN. Algunos medios sostienen que un 7 por ciento de sus genes —segmentos de ADN que codifican varias proteínas— son «anómalos» después de haber ido al espacio.

Pero hasta el mismo Kelly parece estar sorprendido ante estas noticias.

«¿Qué? ¡Mi ADN cambió un 7 por ciento! Quién lo diría. Acabo de enterarme leyendo este artículo. ¡Podrían ser buenas noticias! Ya no tengo que llamar [a Mark Kelly] mi hermano gemelo idéntico», tuiteó Scott Kelly.

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Bueno, sentimos ser unos aguafiestas, pero no es así. La historia de la que habla Kelly, y muchas más, tergiversan los resultados de un estudio encargado por la NASA sobre los efectos del vuelo espacial, confundiendo los cambios en la secuencia genética con los cambios en los niveles de expresión de los genes.

Dicho estudio, en el que han participado varios grupos de investigación independientes, comparó a Scott con su hermano gemelo Mark (también astronauta de la NASA) y buscó cambios en Scott tras haber pasado un año a bordo de la Estación Espacial Internacional, una misión que finalizó en marzo de 2016. Algunos de los aspectos estudiados fueron la capacidad cognitiva, la función del sistema inmune y la genética.

La agencia espacial afirma que los estudios que detallan los hallazgos se publicarán a finales de año y, por ahora, la prensa solo se basa en algunos textos vagos y otra información de un comunicado de prensa de la NASA.

«A mí también me preocupa lo sensacionalistas que son las historias que se publican», afirma Susan Bailey, de la Universidad del Estado de Colorado, que dirige uno de los grupos que estudia a los gemelos.

El 7 por ciento

El 7 por ciento del ADN de Kelly no ha mutado tras un año en el espacio, lo que tiene sentido si se tiene en cuenta que humanos y chimpancés tienen secuencias genéticas que difieren en menos de un 2 por ciento, y que las de individuos humanos —aunque no estén emparentados— difieren en aproximadamente un 0,1 por ciento.

Así funciona:

Las secuencias genéticas son como hileras de letras ordenadas y se encargan de producir proteínas. Mutar la letra o secuencia de letras errónea puede ser una pequeña molestia, como el puro autocorrector, o puede ser muy malo, como las mutaciones que permiten que proliferen los tumores. Sin embargo, la mayoría de mutaciones pasan inadvertidas (las que confieren superpoderes son otra historia).

Por otra parte, los niveles de expresión reflejan si los genes se han «encendido» o «apagado». Dentro de nuestros cuerpos, la mayoría de nuestras células son genéticamente idénticas, pero sus genes se expresan en niveles diferentes. A dichos patrones de expresión, que dan lugar a corazones, cerebros, globos oculares y otros órganos, les gusta emplear los mismos ingredientes para cocinar platos muy diferentes.

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La realidad es que el resultado de la NASA con el que todo el mundo está alucinando midió los niveles de expresión de Scott Kelly y descubrió que —como era de esperar— el vuelo espacial afecta a la expresión de ciertos genes, especialmente aquellos implicados en la función inmune, las vías de reparación del ADN y el crecimiento óseo.

«El 7 por ciento de los genes que cambiaron su expresión durante el vuelo espacial todavía estaban alterados seis meses después de haber regresado a la Tierra», explica Christopher Mason, de Cornell Medicine, que dirigió los análisis.

Que dichos niveles de expresión no hayan vuelto a valores anteriores al viaje espacial es muy diferente a afirmar que el ADN de Kelly «no volvió a la normalidad tras una estancia en el espacio».

«No teníamos ni idea de qué esperarnos, y este es el primer experimento de este tipo, así que pone el listón para futuros estudios de astronautas», afirma Mason. «Sin embargo, esta cifra probablemente se encuentre dentro del intervalo normal de humanos sometidos a estrés, como cuando escalamos una montaña o vamos a bucear».

De hecho, observar dichos cambios en la expresión no es nada inusual: ocurre cada vez que enfermamos o como respuesta a factores medioambientales. Sin duda, pasar un año en microgravedad, con oxígeno reducido y mayores niveles de radiación puede provocar ese tipo de cambio.

Mark y Scott no son idénticos

Otro hallazgo que parece haber dado la voz de alarma es que el ADN de Scott Kelly «ya no coincide con el de su gemelo idéntico».

Para cualquiera familiarizado con la genética, es posiblemente la afirmación más obvia que se puede hacer. Los humanos acumulamos mutaciones aleatorias en nuestros genomas a medida que envejecemos, y las probabilidades de que las secuencias genéticas de Mark y Scott hayan sufrido exactamente las mismas modificaciones aleatorias son astronómicamente diminutas. En realidad, su ADN no ha sido idéntico durante la mayor parte de sus vidas.

Solo lo es en el nivel más básico de la secuencia. Todo tipo de modificaciones químicas en el ADN pueden afectar en gran medida a dónde y cómo se expresan los genes, y dichas marcas —denominadas epigenéticas— son maleables. Los genomas añaden y eliminan dichas marcas constantemente, y tampoco son las mismas en gemelos idénticos.

Añádele un viaje espacial, donde la exposición a niveles más altos de radiación muta el ADN más rápidamente, y en realidad el resultado sorprendente sería no observar diferencias entre las secuencias genéticas de Mark y Scott. El hecho de que sean diferentes y de que la tasa de mutación de Scott sea aparentemente un poco mayor que la de Mark era de esperar.

«Ninguna pareja de gemelos es completamente idéntica y todos acumulan mutaciones aleatorias constantemente», afirma Bailey. «Sin duda Scott tenía y tiene mutaciones diferentes o más mutaciones que Mark —y que cualquiera que no haya estado un año en el espacio— solo por la exposición a la radiación».

Elasticidad cromosómica

Dicho esto, uno de los hallazgos realmente sorprendentes del estudio de la NASA es que los cromosomas de Kelly se hicieron más largos mientras estaba en el espacio, al menos en sus glóbulos blancos. Los cambios tuvieron lugar en lo que se conoce como telómero, material genético que se encuentra en los extremos de cada cromosoma.

Normalmente, los telómeros encogen con la edad, y lo que ocurre es que cada vez que un cromosoma se copia durante la división celular, el proceso desgasta el telómero. Se cree que los telómeros acortados o desgastados son responsables de la descomposición celular vinculada a la edad.

Pero los telómeros de Kelly se alargaron en el espacio... y a continuación encogieron rápidamente, volviendo a su longitud original una vez regresó a la Tierra. Que dichas estructuras muestren tal flexibilidad es intrigante y posiblemente importante, según Bailey, cuyo laboratorio estudió los telómeros de Kelly.

«Ahora tratamos de averiguar qué provocó dichos cambios para poder comprender mejor potenciales riesgos para la salud», afirma Bailey, aunque también señala que el ejercicio y la dieta de Scott Kelly en la estación probablemente contribuyeron a esta elasticidad cromosómica.

Todo esto significa que, si Scott no quería ser genéticamente idéntico a Mark, no necesitaba pasar un año en el espacio.

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