Me acuerdo de la primera vez que escuché de Laika. Tenía dos perritas en ese momento y las imaginé vestidas de astronautas y viajando por el espacio, felices de conocer otros planetas y comer croquetas espaciales. Pero Laika no fue a visitar otras galaxias ni extraterrestres. El 3 de noviembre de 1957 la Unión Soviética lanzó una perrita callejera al espacio en la nave Sputnik 2. Fue recogida de las calles de Moscú, y se convirtió en el primer ser vivo terrestre en orbitar la Tierra.

Cuando crecí y en clases de ciencias nos enseñaron sobre este experimento, entendí que su heroísmo ocultaba una verdad muy dolorosa. No había plan de retorno. No había plan de rescate. El objetivo era demostrar que un ser vivo podía sobrevivir al lanzamiento, al entorno espacial y a la ingravidez.

El primer comunicado fue que Laika sobrevivió varios días hasta fallecer por falta de oxígeno, sin embargo, algunos años después se reveló que pocas horas después del lanzamiento el sistema de control térmico de la nave falló, causando la muerte de Laika por sobrecalentamiento y estrés. Sputnik orbitó la Tierra por más de 150 días, y al ingresar a la atmósfera se desintegró.

A más de seis décadas de aquel hecho, Laika sigue siendo un símbolo de la instrumentalización de los animales en nombre del progreso científico. Marcó un antes y un después en la historia de la investigación espacial, y también en la conciencia global sobre los límites de la experimentación animal. Sin embargo, miles siguen siendo enviados a la Estación Espacial Internacional (EEI) para diversos experimentos coordinados por agencias como NASA, la Agencia Espacial Europea (ESA), la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA) y la Corporación Estatal Rusa para Actividades Espaciales (ROSCOSMOS).

¿Por qué viven animales en la Estación Espacial Internacional?

Me crucé con un artículo de un sitio que explica cómo funciona la experimentación animal, en el que la Directora de Servicios Biológicos del King's College de Londres, Julie Keeble, cuenta en qué consiste la experimentación con animales en el espacio, para estudiar cómo vivir fuera de la Tierra.

La evidencia disponible dice que los científicos han utilizado animales para estudiar los efectos de los cambios en la gravedad, la radiación, el estrés mecánico en la biología y algunas enfermedades. La reducción de la gravedad en el espacio ha demostrado afectar la función cardíaca y cerebral y provocar, por ejemplo, atrofia muscular o pérdida ósea en astronautas. Además, el cuerpo puede experimentar alteraciones del sueño, cambios neuronales, envejecimiento prematuro, modulación del sistema inmunitario, cambios en el microbioma y en la interacción entre microbios y patógenos. Todos estos síntomas pueden estudiarse para comprender condiciones equivalentes en la Tierra.

Animales en el espacio

En este artículo la Dra. Keeble reconoce que es más difícil estudiar células de mamíferos en el espacio que en la Tierra, y se requieren sistemas muy especializados. No se desarrollan bien en microgravedad y lejos del cuidado humano. Y, que algunos microorganismos, como las bacterias, prosperan sin gravedad y no les importa flotar aisladas en un módulo durante días. Por ello, gran parte de la investigación espacial se centra en microorganismos en lugar de especies superiores.

A pesar de esto, se han enviado diferentes especies al espacio y muchos organismos han establecido su hogar en la EEI. Al igual que en la Tierra, hay motivos por los que cada especie es apropiada para diferentes preguntas de investigación. Un diminuto gusano nematodo llamado Caenorhabditis elegans, puede volar al espacio de forma relativamente sencilla en contenedores con medio de cultivo, dentro de una caja del tamaño de una baraja de cartas. Pueden producir miles de gusanos, que se reproducen cada pocos días y maduran en órbita. Se describe como un modelo muy rentable, ya que la investigación espacial puede llegar a costar decenas de miles de dolares y cuanto más pequeños y menos mantenimiento requieran los animales, más convenientes son. Por ejemplo, C. elegans es popular para el estudio de compostaje en el espacio, hasta la pérdida muscular. La misma Dra. Keeble ha lanzado varias especies al espacio, como abejas o pulgas de agua Daphnia, para estudiar la polinización, el estrés o la reproducción en microgravedad.

Al igual que los gusanos, las moscas pueden transportarse en pequeños contenedores, lo que proporciona un mayor número que los ratones o las especies acuáticas. La mosca de la fruta, Drosophila melanogaster puede conservarse en viales de plástico y algo de alimento durante la misión. Las moscas adultas se utilizan para estudiar la neurodegeneración o el corazón, e incluso pueden reproducirse en órbita. A su regreso a la Tierra, se estudian los signos de disfunción y remodelación en microgravedad de sus crías de mediana edad.

Los embriones de pez cebra, pez medaka y rana Xenopus se conservan en una Unidad de Hábitat Acuático especial. Los únicos mamíferos que se siguen enviando al espacio son los ratones y se utilizan para comprender los efectos de los vuelos espaciales, en particular en la densidad ósea o la atrofia muscular. La EEI recibe misiones con roedores, promovidas principalmente por las compañías farmacéuticas, no necesariamente para comprobar si los medicamentos pueden funcionar en el espacio, sino para modelar y estudiar enfermedades. Pero, según la Dra. Keeble, debido al enorme coste que supone el uso de ratones, se está trabajando con especies más pequeñas.

Cuidado de animales en el espacio

Las misiones espaciales nunca se toman a la ligera y deben diseñarse con sumo cuidado. Hay que considerar el hardware y el manejo, así como minimizar lo más posible la participación de astronautas en el diseño experimental. Se dedica mucho cuidado y atención al diseño de los hábitats para roedores en la EEI, asegurándose de que reciban alimento y agua con la mínima intervención humana. Viven un proceso de aclimatación, en el que se trasladan a un entorno que imita su hábitat en la EEI. Dado que flotan en microgravedad, las jaulas están condicionadas para que puedan moverse eficientemente y adaptarse a diferentes direcciones de viaje. Para evitar que la comida, el agua y los desechos floten, los ratones reciben barras de comida en sistemas de contención especiales, como casetes que los astronautas pueden cambiar cada dos o tres días, y se les da agua en bolsas. Un ventilador de bajo consumo detrás de las jaulas extrae y almacena los desechos. Las jaulas están equipadas con casas para roedores fijadas al suelo, para que puedan ocultarse y anidar de forma segura. Un sistema de video los monitorea durante su estancia en el espacio. Generalmente, se adaptan muy rápidamente a la microgravedad, sin mostrar cambios significativos de comportamiento. Pueden incrementar su acicalamiento, similar a cuando se trasladan a un nuevo entorno en la Tierra.

Cada detalle es observado y registrado por cuidadores experimentados. Antes de emprender misiones espaciales que impliquen investigación con animales, todos los astronautas reciben capacitación y certificación para manipular a los animales. "Los ratones tienen prioridad en la estación espacial. Se hace todo lo posible para garantizar que estén en el cohete el menor tiempo posible y en las mejores condiciones. Hay que tener en cuenta cualquier plan de contingencia, incluso uno que implique que un ratón se escape a bordo”, afirma la Dra. Keeble.

De regreso a la Tierra

Cada vez que una misión con muestras biológicas regresa a la Estación Espacial Internacional, es una carrera contrarreloj recuperarlas y llevarlas de vuelta al laboratorio antes de que los animales vivos se reaclimaten a la gravedad terrestre o las muestras congeladas comiencen a descongelarse.

La NASA se esfuerza por seleccionar propuestas de investigación que maximicen la cantidad de datos científicos obtenidos de una cohorte de animales. Los datos se comparten entre varios laboratorios y el valor de las muestras se percibe desde una perspectiva completamente diferente, cada espécimen se potencializa. Por esto, varias agencias espaciales internacionales y otras entidades interesadas en la biología espacial han emprendido una misión de datos abiertos. Para científicos como la Dra. Keeble, el potencial de esta ciencia es innegable, asegura que este trabajo cambiará el futuro de la humanidad y que es fundamental que una nueva generación de científicos capaces de comprender mejor la vida en el espacio se involucre en el espacio.

Si bien los experimentos espaciales han aportado a la comprensión de procesos biológicos en microgravedad, la ética científica moderna exige algo más que resultados. La evidencia científica actual muestra que las respuestas fisiológicas y moleculares de otras especies no son necesariamente extrapolables al ser humano, debido a diferencias fundamentales en expresión génica, regulación inmunológica y composición del microbioma. Además, el entorno espacial genera alteraciones epigenéticas y de estrés imposibles de controlar, lo que reduce la validez experimental de estos modelos.

Hoy, la ciencia cuenta con alternativas avanzadas sin animales como organoides humanos, órganos-en-chip y simulaciones computacionales de microgravedad que permiten explorar los límites de la vida más allá de la Tierra sin reproducir los costos morales del pasado.

Este contenido fue adaptado del artículo original, traducido por Gaby Aviña.