¿Por qué la NASA ha enviado un secuenciador de ADN al espacio?

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El secuenciador de ADN, que ha sido entregado a la Estación Espacial Internacional, no solo puede analizar organismos conocidos de la tierra. Resulta que el pequeño dispositivo también puede ser capaz de analizar muestras tomadas de la vida extraterrestre, dijo la NASA.

La cápsula SpaceX Dragón se reunió con la Estación Espacial Internacional (ISS) el 20 de Julio por la mañana, después de haber sido lanzada a bordo del cohete Falcon 9 el 18 de Julio. Entre los bienes entregados se encontraba el MinION, un secuenciador del tamaño de la palma de la mano, que tan solo pesa 120 gramos pero con muchas promesas en su interior.

«Esta pieza de equipo podría hacer mucho por nosotros, en cuanto a temas relacionados con la exploración e investigación de la salud de la tripulación», dijo Sarah Wallace, una microbióloga de la NASA y miembro del equipo que trabaja en el experimento MinION.

¿ADN extraterrestre?

Hay un buen número de características especiales del MinION. Una de ellas es: su capacidad para examinar formas de vida alienígenas.

De acuerdo con un comunicado de la NASA, otros secuenciadores que están siendo considerados para ser utilizados en el espacio sólo se pondrán a prueba para los organismos conocidos y específicos. El MinION, también proporcionará un análisis de una muestra completa, con todos los microorganismos en dicha muestra o un genoma completo. Tiene poros muy pequeños, llamados nanoporos, que permiten a los iones (partículas cargadas eléctricamente) pasar a través, creando una corriente. Si otras moléculas, como el ADN, pasan a través de estos canales, reducen esta corriente de un modo determinado. Es entonces cuando se analiza la reducción de la corriente y se puede revelar la secuencia de la muestra.

«En realidad, no tiene que ser sólo ADN lo que puede pasar a través de dichos poros” dijo Aaron Burton, científico espacial y líder en este experimento. «Todo lo que realmente necesita es un polímero que pueda bloquear los poros a través de él.» Esto significa que puede tener la capacidad de detectar vida extraterrestre que es similar pero no exactamente la misma que la nuestra.

Burton explicó que los expertos en general creen que, si hay vida en Marte, es probable que compartan algunas características básicas con nuestro ADN. Marte tuvo agua, que servía para tener más atmósfera, y nuestros mundos se han traspasado meteoros. Esto significa que, cualquiera que sea la forma de vida de cada planeta, esos organismos son propensos a tener un ancestro común. Marte no puede tener vida basada en el ADN, pero, si tiene algo parecido, el MinION podría ser la mejor opción para dar con ello.

Incluso ahora, los investigadores de varias instituciones están experimentando con un material de ADN de imitación, apodado XNA (ácido nucleico xeno). Esta es una versión sintética de ADN que utiliza las mismas bases como ADN (adenina, citosina, guanina y timina), pero está unido a azúcares que son diferentes de los que vemos en el ADN.

En MinION en la limpieza

Más allá de la búsqueda de vida extraterrestre, el MinION también se utilizará para evaluar el medio ambiente y a la tripulación de la ISS. Por mucho que la NASA intente asegurarse de que todo esta perfectamente descontaminado antes de enviar una entrega en la estación, los microbios son inevitables.

«Tratamos de poner las cosas allí tan microbiológicamente limpias como sea posible, pero no esterilizar la tripulación, por supuesto», dijo Wallace. «Por lo tanto, se toman su microbioma y que se convierte en el microbioma de la ISS.» El laboratorio ya hace el seguimiento trimestral microbiano de las superficies y del aire de la ISS. El agua se tomará una vez al mes porque está hecha de orina reciclada y condensada, que incluye el sudor y el aire exhalado. Este proceso de reciclaje aumenta la probabilidad de que la tripulación podía ingerir patógenos potenciales.

En el pasado, ya se han encontraron los tipos de microbios que se esperan que aparezcan alrededor de los humanos, incluyendo elStaphylococcus aureus, Pseudomonas, Streptococcus y Klebsiella. Wallace también mencionó que una pared similar a la tela en la sección rusa de la ISS una vez creció algo verde y difuso, debido a las toallas húmedas que ponían allí para secarse. Para luchar contra la suciedad o la enfermedad en los materiales de construcción de la ISS, la NASA abastece una amplia variedad de antibióticos, desinfectantes y biocidas; pero el mejor método de ataque no se sabe hasta que se analiza una muestra del microbio causante de problema.

En la actualidad, todas las muestras tomadas del medio ambiente y de los ocupantes de la ISS tienen que ser almacenadas y luego enviadas a la Tierra para la secuenciación. La esperanza es que MinION permitirá que estas muestras lleguen a tiempo real. Esto eliminará la necesidad de almacenamiento a largo plazo de las muestras. Ser capaz de secuenciar muestras de inmediato para identificar las causas de la enfermedad o la falta de limpieza, también proporcionará la NASA información valiosa acerca de los tipos de microbios que deberán tener en cuenta para futuras misiones. Con el limitado espacio que se tiene en misiones de larga duración, así como los suministros necesarios que se requieren para este tipo de viajes, todo lo que se lleve tendrá que tener un propósito.

No se hicieron ajustes a la MinION para su uso en gravedad cero, pero Wallace explicó que lo hicieron para optimizar los protocolos para su uso, con el fin de reducir el tiempo que la tripulación tendría que gastar en este trabajo. La falta de modificaciones a MinION significa que incluso el más simple de las lecciones aprendidas durante este experimento puede tener efectos que van más allá del programa espacial. «Si podemos hacer que algo funcione en la ISS, en condiciones de microgravedad, todos esos cambios o avances, tendrán beneficios en la Tierra,» dijo Burton.

Las lecciones aprendidas en el espacio también pueden traducirse en conocimiento para otros entornos de «bajos recursos», donde los recursos son limitados. Los investigadores ya han utilizado el MinION en Liberia para la secuenciación rápida de Ébola.

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