El NRL (Naval Research Laboratory) de EEUU está preparando muestras de hongos para enviarlas alrededor de la Luna, en una misión Orion programada para finales de 2021 o principios de 2022.

El experimento tiene como objetivo proporcionar información sobre las defensas naturales de los hongos contra la radiación, un fenómeno que podría resultar útil para la exploración espacial futura y la vida sostenida en el espacio.

"Durante el año pasado, completamos con éxito la Prueba de verificación científica para asegurarnos de que el experimento funciona en nuestro laboratorio, que es el primer paso de este proyecto", dijo en un comunicado Zheng Wang, microbiólogo de NRL e investigador principal de este proyecto. "Además, desde octubre de 2020 hemos realizado la Prueba de Verificación Experimental en el Centro Espacial Kennedy, que imita el entorno de vuelo durante aproximadamente dos meses".

Los hongos tienen mecanismos naturales para proteger y reparar el daño del ADN causado por la radiación. Esos mecanismos permiten que los hongos resistan varios cientos de veces más radiación que los humanos. Este experimento estudiará la melanina en los hongos (que puede ayudar a protegerlos del daño), así como las vías de reparación del ADN (que reparan el daño una vez que ocurre). El hongo utilizado para este experimento será Aspergillus niger, un moho negro comúnmente utilizado en laboratorios e industria y también uno de los hongos predominantes detectados en la Estación Espacial Internacional (ISS).

"Estamos analizando hongos que son extremadamente resistentes a la radiación y estamos tratando de averiguar por qué", dijo Jillian Romsdahl, microbióloga y becaria postdoctoral del NRC en el proyecto. "Pero también estamos viendo una cuestión más importante de cómo los sistemas biológicos se adaptan al espacio profundo, lo que tiene implicaciones para las personas que intentan viajar a Marte o más allá".

Los investigadores están preparando cuatro muestras diferentes de Aspergillus niger: una cepa de tipo salvaje y tres cepas mutadas que fueron modificadas genéticamente en el laboratorio. Una cepa mutada es defectuosa en la producción de melanina, por lo que se puede comparar con la cepa de tipo salvaje que produce melanina.

Las otras dos cepas mutadas serán deficientes en las vías de reparación del ADN. El grupo de Wang quiere saber cuán importantes son esas vías de ADN para proteger las células fúngicas contra el daño causado por la radiación. También quieren saber si la radiación estimula nuevas vías de ADN aún no descubiertas.

EN UNA CÁPSULA ORION

Durante el experimento real, las muestras de hongos se almacenarán en la cápsula Orion de la NASA y se lanzarán al espacio, donde viajará alrededor de la luna durante tres semanas. Una vez completado, la NASA devolverá las muestras a NRL para su análisis.

Los investigadores planean comparar las muestras para buscar cambios en el ADN y otras biomoléculas. Las células fúngicas se someterán a un análisis exhaustivo de los cambios morfológicos, fisiológicos y químicos.

A largo plazo, los investigadores esperan utilizar el conocimiento adquirido para investigar nuevas formas de prevenir daños por radiación en humanos y equipos en el espacio.

El equipo de NRL también está investigando estas preguntas de investigación desde otros ángulos. El grupo de investigación de Wang fue seleccionado recientemente por la NASA para estudiar cómo las células fúngicas melanizadas se adaptan a condiciones similares a las de Marte utilizando la plataforma de globos antárticos de la NASA. El equipo también está colaborando con el Programa de Pruebas Espaciales del Departamento de Defensa y el Laboratorio Nacional ISS para enviar muestras de hongos a la Estación Espacial Internacional para estudiar cómo la microgravedad y la radiación alteran la producción de biomateriales y biomoléculas beneficiosos.

"Los hongos se adaptan muy bien", dijo Wang. Si podemos aprovechar sus mecanismos de defensa naturales, podríamos aprovechar los sistemas biológicos para desarrollar mecanismos de protección para equipos o astronautas. Como laboratorio del Departamento de Defensa, NRL está en una excelente posición para esto. Tenemos las instalaciones y las capacidades ".

Zachary Schultzhaus, ex becario distinguido Jerome e Isabella Karle y otro investigador del proyecto, dijo que cree que también es factible cultivar hongos en el espacio para producir diferentes moléculas para aplicaciones terapéuticas, como medicamentos o vitaminas. En lugar de llevar toda la comida y los medicamentos necesarios para una misión, los astronautas podían producirlos a demanda. Espera profundizar en la idea una vez que concluya este proyecto de investigación actual.

El trabajo de NRL en la investigación de los roles de la melanina y la reparación del ADN en la adaptación y supervivencia de los hongos en el espacio profundo está financiado por la NASA y está programado para continuar hasta 2022.