Quizás recuerdes el estudio de gemelos de la NASA en el que 10 equipos diferentes de investigadores estudiaron al astronauta Scott Kelly, que pasó un año a bordo de la Estación Espacial Internacional en 2015 y 2016, y lo compararon con su gemelo idéntico, el astronauta Mark Kelly, que se había quedado atrás. en la tierra.
Parte de esa investigación implicó estudiar y comparar el ADN de los gemelos y, como detalla este artículo de Atlantic , creó un gran revuelo cuando numerosos medios de comunicación malinterpretaron los resultados e informaron erróneamente que el ADN de Scott Kelly había sido alterado significativamente por su tiempo en el espacio. En realidad, como explica este comunicado de prensa de la NASA , el ADN de Scott Kelly no cambió fundamentalmente. Pero los investigadores observaron cambios en la expresión genética, es decir, cómo reaccionan los genes al medio ambiente.
La mayor parte de la expresión genética de Scott volvió a la normalidad después de que aterrizó de nuevo en la Tierra, pero el 7 por ciento de su expresión genética no se revirtió. Como señala el comunicado de la NASA, esa diferencia del 7 por ciento apunta a posibles cambios a más largo plazo en los genes relacionados con el sistema inmunológico de Kelly, la reparación del ADN y las redes de formación ósea. Los cambios también podrían afectar la forma en que los genes de Kelly responden a la hipoxia , o la falta de oxígeno, y la hipercapnia , la condición de tener demasiado dióxido de carbono en el torrente sanguíneo. (Este último es un problema potencial en la EEI, donde, como señala este estudio de 2012 , los niveles de CO2 ambiental se elevan por encima de las condiciones atmosféricas normales en la Tierra, y las tripulaciones informan de forma rutinaria síntomas como dolores de cabeza y letargo).
¿Espacio o estrés?
Pero, ¿fueron los cambios en la expresión genética de Scott Kelly provocados por estar en el espacio, o simplemente el resultado de un entorno extremadamente estresante? Una forma de responder a esa pregunta sería estudiar a los escaladores de montañas a gran altura, donde la atmósfera enrarecida y las bajas temperaturas contribuirían al estrés, y compararlos con los gemelos que permanecieron en una elevación más baja.
Christopher Mason , profesor asociado de Weill Cornell Medicine en la ciudad de Nueva York que dirigió el estudio de expresión génica de la NASA , ha diseñado un experimento similar, en el que participan dos escaladores, Willie Benegas y Matt Moniz, que han planeado un ascenso a la cima del monte Everest en Mayo. Según un relato en la revista Science , ambos escaladores tienen gemelos que permanecen en elevaciones más bajas, un gemelo idéntico para Benegas y un gemelo fraterno para Moniz, para comparar. (Los gemelos idénticos comparten el 100 por ciento de los mismos genes, mientras que los gemelos fraternos comparten el 50 por ciento, según el Registro de gemelos de la Universidad Estatal de Michigan ).
Eso es si todo se lleva a cabo según lo planeado. El sitio web de la revista Outside informó el 11 de mayo que un problema regulatorio en Nepal podría interferir con la escalada. Sin embargo, Benegas dijo en un correo electrónico del 14 de mayo que el ascenso aún estaba en marcha, y que los dos escaladores apuntaban al 20 de mayo como el día para llegar a la cumbre.
Pero ya existe evidencia científica de que aventurarse a grandes altitudes en la Tierra puede alterar la expresión genética. Zac Cheviron , profesor asistente de la Universidad de Montana, ha estado involucrado en una investigación sobre el efecto de la altitud en el ratón venado . Esa pequeña criatura tiene la distinción de tener el rango de altitud más extremo de cualquier mamífero de América del Norte, desde debajo del nivel del mar en el Valle de la Muerte hasta las laderas de las montañas a más de 14,000 pies (4,300 metros) de altura.
Cheviron, que no participa en el estudio del Everest, dice que los ratones ciervo de las tierras bajas, cuando se les somete a una gran altitud simulada, experimentan cambios en la expresión genética que afectan la estructura de sus músculos. Los cambios en la expresión harán que desarrollen más fibras musculares oxidativas de contracción lenta y que crezcan más vasos sanguíneos. Esos cambios son una respuesta de aclimatación que permite a los ratones hacer frente al entorno de la montaña, donde el aire más delgado dificulta el suministro de oxígeno necesario al tejido muscular.
Cambia la evolución mímica: hasta cierto punto
La expresión génica es una extensión de la fisiología, activa los genes y los rechaza, porque mejora la supervivencia en esas condiciones, explica Cheviron. "Para ciertos rasgos, la plasticidad impulsada por la expresión genética parece imitar la adaptación impulsada por la evolución", dice.
Pero eso es cierto solo hasta cierto punto, enfatiza Cheviron. Los ratones ciervo nacidos en las montañas, descendientes de generaciones anteriores de ratones que han evolucionado a grandes altitudes, tienen una mutación que les permite expresar esos mismos genes que afectan las fibras musculares y los vasos sanguíneos a niveles mucho más altos que los ratones de las tierras bajas.
"Si se toma un habitante de las tierras bajas y se lo expone a grandes altitudes, obtendrá la expresión genética para desarrollar más vasos sanguíneos", dice Cheviron. "Pero no tendrán tantos como los montañeses".
Tampoco todas las adaptaciones de expresión genética que hacen los habitantes de las tierras bajas a grandes altitudes son necesariamente buenas. Como detalla este artículo de la revista Science de 2014 , muchos tibetanos que viven en altitudes elevadas han heredado genes que les permiten a sus cuerpos utilizar el oxígeno de manera más eficiente, sin tener una gran cantidad de glóbulos rojos cargados de hemoglobina. Cuando un habitante de las tierras bajas se aventura en los mismos lugares altos, su cuerpo intentará hacer frente produciendo más glóbulos rojos, un cambio que espesa la sangre, lo que hace que la persona sea más vulnerable a los coágulos de sangre y los derrames cerebrales.
Eso es interesante
Como detalla este artículo del Smithsonian de 2016 , el científico de la era victoriana Francis Galton, medio primo de Charles Darwin, fue uno de los primeros investigadores en utilizar comparaciones entre gemelos para estudiar qué rasgos se heredaron frente a cuáles eran respuestas al medio ambiente.
