DISPOSITIVO 'MINION'
Secuenciación espacial, hito para una tecnología de futuro
El dispositivo 'MinION', ya en el mercado, con grandes expectativas y pendiente de mejoras en su desarrollo, secuencia por primera vez ADN fuera de la Tierra.
José A. Plaza | japlaza@unidadeditorial.es | 05/09/2016 00:00
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Ingeniera encargada de desarrollar el dispositivo 'MinION'. (NASA)
La secuenciación de ADN sigue rompiendo barreras. La penúltima es su llegada al espacio, una noticia por el momento más curiosa que útil, aunque vinculada a numerosos beneficios potenciales, según defiende la agencia espacial estadounidense (NASA), que presentó la semana pasada este avance, obtenido gracias a un uso pionero de la tecnología MinIONde secuenciación.
El responsable de este hito genético-espacial es el proyecto Biomolecule Sequencer, que ha culminado con el ensayo en el espacio de la astronauta y bióloga molecular estadounidense Kate Rubins. Su equipo ha utilizado muestras de ADN de ratón, virus y bacterias para probar en estado de microgravedad la citada tecnología de secuenciación, desarrollada por Oxford Nanopore Technologies.
José Luis García, investigador del Centro de Investigaciones Biológicas (CIB), en Madrid, y portavoz de la Sociedad Española de Biotecnología (Sebiot), ha rebajado las expectativas que la NASA ha puesto en la secuenciación genética realizada en el espacio. Sin embargo, el organismo estadounidense cree que "se abre un nuevo mundo de posibilidadescientíficas y médicas".
¿Es útil? Posibles usos
La NASA cita posibles diagnósticos de enfermedades e identificación de microorganismos potencialmente dañinos en estaciones espaciales. Proteger la salud de los cosmonautas en largos viajes espaciales, e identificar hipotéticas formas de vida con ADN fuera de la Tierra son otras de las potenciales ventajas que citan los investigadores estadounidenses.
La NASA cita posibles diagnósticos de enfermedades e identificación de microorganismos potencialmente dañinos en estaciones espaciales. Proteger la salud de los cosmonautas en largos viajes espaciales, e identificar hipotéticas formas de vida con ADN fuera de la Tierra son otras de las potenciales ventajas que citan los investigadores estadounidenses.
El investigador español desinfla un poco el globo lanzado por la administración estadounidense. Según ha dicho a DM, el análisis de virus o bacterias puede hacerse sin utilizar la secuenciación genética, con otras tecnologías más sencillas, y que en la mayoría de casos el análisis podría esperar a realizarse una vez acabe el viaje espacial.
Cómo fue el ensayo
En el experimento, Rubins, ayudado por su colega Mattias Maurer, secuenció el material elegido mientras investigadores realizaban el mismo proceso en la Tierra. Los resultados fueron los mismos, según se comprobó, lo que supone un avance muy relevante, según Aaron Burton, investigador de la NASA y coordinador del proyecto: "La inestabilidad ligada a los viajes espaciales [despegue, actividad en el espacio...] y formación burbujas en el fluido, en situación de microgravedad, era nuestra principal preocupación: podría haber bloqueado los nanoporos".
En el experimento, Rubins, ayudado por su colega Mattias Maurer, secuenció el material elegido mientras investigadores realizaban el mismo proceso en la Tierra. Los resultados fueron los mismos, según se comprobó, lo que supone un avance muy relevante, según Aaron Burton, investigador de la NASA y coordinador del proyecto: "La inestabilidad ligada a los viajes espaciales [despegue, actividad en el espacio...] y formación burbujas en el fluido, en situación de microgravedad, era nuestra principal preocupación: podría haber bloqueado los nanoporos".
Conscientes de los problemas potenciales, el equipo de la NASA realizó antes ensayos en condiciones se temperatura, humedad y presión similares a las que se dan en viajes espaciales; los resultados fueron positivos: "Todo se comportó según lo esperado", señala Burton.
¿Y a partir de ahora?
El próximo paso es realizar todo el proceso en el espacio, desde la selección y preparación de las muestras hasta la secuenciación genética. Una de las posibilidades es que "los astronautas se valgan de una secuencia de ADN ya conocida para extraer y preparar ADN e identificar vida microbiana desconocida en órbita.
El próximo paso es realizar todo el proceso en el espacio, desde la selección y preparación de las muestras hasta la secuenciación genética. Una de las posibilidades es que "los astronautas se valgan de una secuencia de ADN ya conocida para extraer y preparar ADN e identificar vida microbiana desconocida en órbita.
Examinar posibles cambios en el material genético o en la expresión del ADN utilizado, antes de regresar a la Tierra, es otra de las opciones que contemplan los investigadores estadounidenses: "Bienvenidos a la biología de sistemas espacial", concluye Rubins.
La tecnología MinION, responsable del hito, trabaja generando una corriente positiva a través de nanoporos situados en el interior del dispositivo. Un fluido con una muestra genética circula a través del dispositivo, mientras diversas moléculas bloquean parcialmente los nanoporos y alternan la corriente generada de forma específica para la secuencia utilizada, según explica la NASA.
Tecnología en progreso
García considera que el avance en sí es el de la tecnología MinION, más allá de si la secuenciación se realiza en la Tierra o en el espacio: "Si se sigue mejorando puede revolucionar el mercado de la secuenciación", señala. La tecnología de Oxford Nanopore Technologies ya está en el mercado, aunque "en fases incipientes de desarrollo, por lo que aún no es tan precisa como los sistemas convencionales de secuenciacion".
García considera que el avance en sí es el de la tecnología MinION, más allá de si la secuenciación se realiza en la Tierra o en el espacio: "Si se sigue mejorando puede revolucionar el mercado de la secuenciación", señala. La tecnología de Oxford Nanopore Technologies ya está en el mercado, aunque "en fases incipientes de desarrollo, por lo que aún no es tan precisa como los sistemas convencionales de secuenciacion".
El investigador del CIB cree que MinION "es susceptible de mejora", y considera que su principal ventaja es que "el dispositivo es muy pequeño. Funciona con una entrada USB y se conecta directamente a un ordenador portátil, con lo que se puede realizar la secuencia fácilmente en un espacio muy reducido". En su opinión, el experimento de la NASA sólo ha demostrado que la tecnología "funciona en condiciones de microgravedad, algo que realmente no veo muy difícil".
La NASA cita potenciales avances biomédicos, aunque añade posibles limitaciones
Aunque la NASA ha dado a conocer este hito vinculándolo con numerosas opciones biomédicas, por el momento se trata de un uso anecdótico con una tecnología en desarrollo, que, si evoluciona como se espera, podría mejorar mucho la secuenciación genética. Pese a realizar análisis previos, Sarah Castro-Wallace, una de las investigadoras del ensayo, reconoció que, incluso tras el ensayo espacial, puede haber potenciales problemas que no se pueden controlar: "Hay muchos factores que podrían inducir fallos". La investigación, culminada con el ensayo espacial, se ha llevado a cabo con equipos del Johnson Space Center de la NASA, el Goddard Space Flight Center, el Ames Research Center, el Weill Cornell Medical College y la Universidad de California.
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