La radiación espacial ha sido durante mucho tiempo una preocupación para los astronautas que viven más allá de la atmósfera protectora de la Tierra; puede dañar el ADN y provocar cáncer y otras dolencias. Pero incluso mientras la NASA trabaja para enviar personas a Marte, los científicos han luchado por comprender cómo el cuerpo repara el daño del ADN causado por la radiación cósmica. Ahí es donde entran CRISPR, levadura y un grupo de estudiantes de secundaria.
Los estudiantes, junto con científicos de JES Tech, NASA, miniPCR, MIT y Boeing, prepararon un experimento para estudiar cómo las células repararían el ADN dañado en baja gravedad, comenzando con la levadura. El equipo desarrolló un método que utiliza la edición CRISPR / Cas9 para hacer una ruptura de doble hebra en un lugar específico del ADN de la levadura.
¿Por qué CRISPR? Por lo tanto, los astronautas que realizan el experimento a bordo de la Estación Espacial Internacional podrían concentrarse en cómo la célula repara las lesiones infligidas con precisión en lugar de intentar observar cómo las células reparan daños más complejos o generalizados.
El uso de un sistema basado en CRISPR significó que los astronautas no necesitaran usar radiación en la levadura, lo cual, no hace falta decirlo, es inseguro de emplear durante los vuelos espaciales, escribieron los investigadores en su artículo, publicado en la revista PLOS ONE el miércoles. .
Además, todo el experimento podría realizarse en la estación espacial sin necesidad de enviar la levadura a la Tierra para su análisis. Eso es importante, porque investigaciones anteriores sugieren que las células pueden usar diferentes estrategias de reparación del ADN en microgravedad que en tierra firme, lo que podría causar más problemas en el futuro.
El estudio marca la primera vez que se realiza una edición basada en CRISPR en el espacio y sienta las bases no solo para más estudios sobre la reparación del ADN, sino también para otros experimentos que buscan organismos de ingeniería genética más allá del alcance del planeta, escribieron los investigadores.
Y no fue fácil. La microgravedad, comprensiblemente, “plantea desafíos para el manejo de líquidos” y las preocupaciones de seguridad excluyen el uso de equipos y reactivos que se usan típicamente en los laboratorios de la Tierra. Para el experimento, el equipo tuvo que usar muestras más pequeñas que las que se usan en los laboratorios cotidianos, y también tuvieron que usar reactivos premezclados y congelados.
En el futuro, los investigadores podrían modificar el método para simular mejor el daño más complejo del ADN causado por la radiación ionizante que se encuentra en el espacio. Las roturas de doble hebra hechas por CRISPR «son mucho más simples que las generadas por partículas de alta LET [transferencia de energía lineal] que se encuentran en el espacio», que pueden causar «daños en el ADN agrupados y complejos que pueden ser difíciles de reparar», escribieron en el papel.
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