En las misiones espaciales, los astronautas pasan la mayoría del día en condiciones de ingravidez, salvo aproximadamente dos horas de ejercicio intenso. Permanecer flotando tanto tiempo durante meses hace que los enviados al espacio sufran pérdidas de masa ósea similares a las de personas con osteoporosis, la enfermedad que produce fracturas por este motivo a personas de avanzada edad.

Se estima que los astronautas pierden un 1% de su masa ósea por cada mes en el espacio, un problema que la NASA lleva décadas estudiando y como recoge su web en palabras de Jay Shapiro, líder de estudios de huesos en el Instituto de Investigación Biomédica del Espacio: "La media de pérdida de masa ósea va de uno a dos por ciento", indica, "algunos individuos han perdido hasta el 20% de la masa ósea de sus extremidades inferiores en vuelos de seis meses".

Contra este deterioro, se han impuesto en las expediciones rutinas de ejercicio y se les administran algunos fármacos orientados precisamente a curar la osteopenia. Pero ahora, una nueva investigación plantea una fórmula más eficiente de conseguir el mismo objetivo, cultivar una lechuga transgénica con un ingrediente capaz de estimular la regeneración ósea, la hormona paratiroidea (PTH).

Los investigadores de la Universidad de California Kevin Yates, Somen Nandi y Karen McDonald han presentado este trabajo en la reunión de la Sociedad Química Americana y bajo el prisma de solucionar un nuevo reto, el de las misiones a Marte, previstas para la próxima década y que prevén estancias de casi tres años lejos de la Tierra.

"Los astronautas pueden llevar semillas transgénicas, que son muy pequeñas -puedes tener unos cuantos miles de semillas en un frasco del tamaño de tu pulgar- y cultivarlas como si fueran lechugas normales", afirma Nandi en un comunicado.

Los investigadores indican que existen fármacos que contienen un fragmento de péptido de PTH que estimula la formación de hueso pero que requiere de inyecciones diarias y, por tanto, en una expedición de tres años supondría cargar con grandes cantidades de medicamento y jeringuillas. La opción de esta lechuga modificada supondría la facilidad de producir el medicamento sobre la marcha y, a la vez, que los astronautas pudieran comer una verdura fresca, ya que normalmente las llevan enlatadas y liofilizadas, como destacan los investigadores.

La posibilidad de cultivar lechugas en el espacio no es nueva y ya en febrero de 2021 el astronauta Michael Hopkins cosechó lechuga romana roja en la Estación Espacial Internacional. Un experimento que demostró posible almacenar, manipular y plantar semillas en el espacio. En aquel momento ya sen hablaba de la posibilidad de que esas plantas pudieran aportar nutrientes suplementarios en misiones de larga duración, como la que podría llevarles a Marte.

Lechuga cultivada en la Estación Espacial Internacional en febrero de 2021 / NASA

Las semillas se habían preparado previamente en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida y se han desarrollado en un polímero soluble en agua que conforma una película de semillas especialmente diseñada para el espacio.

Aaron Curry, un científico investigador del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida, corta tiras de película de semillas, un nuevo material de manipulación de semillas que contiene semillas de lechuga romana roja. NASA/Ben Smegelsky

En la Estación Espacial Internacional, no obstante, hay un sistema de producción denominado Veggie que estudia el crecimiento de plantas en microgravedad a la vez que se busca mejorar la dieta de los astronautas. Es un pequeño espacio con luz LED en la que se han cultivado, además de lechugas, col china, mostaza mizuna, col rusa roja y flores de zinnia, como recoge la NASA en su web.

La lechuga modificada

Ahora esta nueva lechuga modificada pretende dar una respuesta adicional a la nutrición y combatir la osteopenia, una ventaja que los investigadores creen que podría beneficiar también a lugares en la Tierra con difícil acceso a medicamentos.

De momento la lechuga - que aún no se puede comer hasta que no demuestren su seguridad con ensayos clínicos - incluye PTH y para aumentar su biodisponibilidad y estabilidad, contiene también un trozo de proteína de un anticuerpo humano, que aumenta su eficacia. Los investigadores creen no obstante que será segura y su sabor, similar a las demás.

Para modificar la lechuga, los investigadores infectaron células vegetales con Agrobacterium tumefaciens, una bacteria ampliamente utilizada en ingeniería genética para transferir genes a plantas. los investigadores subrayan que en los resultados que han obtenido, las plantas expresan de 10 a 12 miligramos por kilo de la hormona peptídica modificada. Eso hace que un astronauta tendría que comer cada día 380 gramos de lechuga para obtener la dosis suficiente.

Uno de los investigadores incide en que esa concentración ha sido la lograda hasta el momento pero que creen que podrían conseguir más. "Cuanto más podamos aumentar la expresión, menos cantidad de lechuga habrá que consumir", afirma McDonald. También está por ver, reconocen, si la lechuga transgénica crecerá igual en el Espacio que en la Tierra y con la misma cantidad de la hormona.