Los científicos envían semillas de cannabis al espacio

El lunes 23 de junio , poco después de las 9 pm UTC, cientos de semillas, hongos, algas y muestras de ADN humano, muchos de los cuales nunca antes han estado expuestos al espacio, harán su viaje inaugural a bordo de un cohete SpaceX Falcon 9.

La misión, que se lanzará desde la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg en California, espera ser la primera en enviar tejidos vegetales y semillas a una órbita terrestre baja polar y de regreso, para que los científicos puedan estudiar cómo los sistemas biológicos se ven afectados por los altos niveles de radiación presentes en las zonas altas de los polos terrestres. Los investigadores esperan que la información que recopilen pueda algún día ayudar a los astronautas a cultivar en otros planetas.

Las muestras viajarán en una pequeña incubadora biológica llamada MayaSat-1, desarrollada por el Genoplant Research Institute , una empresa aeroespacial eslovena especializada en investigación biológica basada en el espacio. A una altitud de más de 500 kilómetros, la incubadora, alojada dentro de una cápsula más grande, cruzará zonas cerca de los polos Norte y Sur donde las concentraciones de partículas cargadas emitidas por el sol son altas debido al campo magnético de la Tierra. Cuando pase por estas regiones, estará expuesta a hasta 100 veces más radiación que los objetos que orbitan a altitudes similares alrededor del ecuador, como la Estación Espacial Internacional (ISS). La cápsula orbitará la Tierra tres veces, en una misión que durará alrededor de tres horas, antes de volver a entrar en la atmósfera y aterrizar en el Océano Pacífico. Si todo va según lo planeado, la incubadora se recogerá en un lugar a unas nueve horas de la costa de Hawái y se enviará de regreso a Europa, donde comenzará la exploración real.

Entre varios participantes de la investigación con muestras a bordo de la misión se encuentra Božidar Radišič, quien seguirá de cerca la transmisión en vivo del lanzamiento desde su oficina en el Instituto de Investigación de la Naturaleza en Eslovenia. El proyecto Martian Grow , liderado por Radišič y su equipo, enviará aproximadamente 150 semillas de cannabis al espacio en MayaSat-1 para probar su resiliencia y, potencialmente, acelerar su evolución. Sin embargo, no se trata de un truco publicitario ni de la búsqueda de un subidón sobrenatural.

Tras haber dedicado gran parte de su vida laboral al estudio de la planta de cannabis, Radišič cree que es excepcionalmente apta para la agricultura espacial. Crece rápido, se adapta bien y ha sido un cultivo agrícola durante miles de años. Según Radišič, si en algún momento queremos cultivar vida en Marte, esto la convierte en una candidata ideal. "Tarde o temprano, tendremos bases lunares, y el cannabis, con su versatilidad, es la planta ideal para abastecer esos proyectos", declara a WIRED. "Puede ser una fuente de alimento, proteínas, materiales de construcción, textiles, cáñamo, plástico y medicina. No creo que muchas otras plantas nos aporten todas estas cosas".

Conocida por producir los cannabinoides THC y CBD, la Cannabis Sativa L. contiene cientos de compuestos diferentes, muchos de los cuales aún se están descubriendo y cuyos efectos no comprendemos del todo. Lo que sí sabemos es que es una planta resistente, que tolera bien factores estresantes como la luz ultravioleta y la radiación (como los rayos gamma), que se utilizan para facilitar su cultivo en la Tierra. También crece en climas que van desde las tierras altas del Tíbet hasta las selvas del Sudeste Asiático y los desiertos de Afganistán, y puede cultivarse en condiciones controladas.

Gary Yates, investigador de plantas y jefe de cultivo en Hilltop Leaf, una planta de fabricación de cannabis medicinal en el Reino Unido, coincide en que la versatilidad del cannabis lo convierte en una de las principales opciones para el cultivo espacial. «Su resistencia lo hace perfecto para entornos extremos», declara a WIRED. «Ha demostrado una gran resiliencia y puede crecer en lugares inesperados. No requiere demasiada agua, se sabe que prospera en suelos pobres en nutrientes y ha demostrado su potencial fitorremediador para eliminar toxinas y metales pesados ​​del suelo».

Investigaciones anteriores han destacado cómo las condiciones espaciales, como la microgravedad y la radiación, pueden influir en la genética de las plantas, y para Radišič, esta es la razón clave para enviar esas semillas de cannabis a la órbita. «El objetivo es explorar cómo, y si es que, las condiciones cósmicas afectan a la genética del cannabis, y quizá solo lo descubramos después de varias generaciones», afirma.

Según D. Marshall Porterfield, profesor de ingeniería agrícola y biológica en la Universidad de Purdue, quien ha estudiado el crecimiento de las plantas en el espacio durante varias décadas, el impacto de la exposición a la radiación en los materiales biológicos durante los vuelos espaciales se comprende bien gracias a estudios previos. «Causa mutaciones aleatorias. Algunas de estas mutaciones pueden activar genes, inhibir genes, inactivar genes o interrumpir vías de señalización completas», explica. «Como resultado, se obtienen respuestas variables en los materiales biológicos que podrían dar lugar a nuevas mutaciones genéticamente estabilizadas que posteriormente podrían identificarse y derivarse».

Radišič no es el primero en cuestionar los efectos de los viajes espaciales en el cannabis. Un equipo de investigación colaborativo, que incluye a un grupo con sede en la Universidad de Colorado en Boulder, envió cultivos de tejido de cannabis a la EEI en 2019. Sin embargo, no se ha publicado nada sobre cómo la exposición a la radiación cósmica y la microgravedad afecta a la planta de cannabis.

Tampoco es el único investigador que trabaja para exponer las plantas a niveles de radiación más altos que los estudiados previamente. Porterfield, uno de los científicos que participan en la misión LEAF de la NASA —un experimento de crecimiento de plantas lunares que llegará a la Luna con Artemis III en 2027—, afirma que sabemos "casi nada" sobre el impacto de la exposición a la radiación más allá de la órbita baja terrestre. Comprender cómo la variabilidad de la radiación afecta a las plantas será un objetivo fundamental de la misión LEAF.

“Hemos estado atrapados en órbitas bajas durante los últimos 30 años y no hemos avanzado mucho en la investigación básica necesaria para llegar al espacio profundo, donde se encuentra la radiación cósmica galáctica”, afirma. “Podría haber respuestas inesperadas a esta fuente variable de radiación. La respuesta de las plantas a estos problemas de radiación será importante para los futuros sistemas agrícolas en la Luna”.

Una vez que MayaSat-1 haya regresado, Radišič y su equipo trabajarán durante los próximos dos años con la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad de Liubliana (Eslovenia) para generar generaciones de clones a partir de las semillas espaciales y estudiar los cambios genéticos y las adaptaciones de las plantas, incluyendo las alteraciones en los perfiles de cannabinoides (la cantidad de CBD, THC y otros compuestos que desarrollan las plantas). La segunda fase del estudio consistirá en simular las condiciones del suelo marciano y cultivar plantas en entornos controlados de baja gravedad en la Tierra.

Lumír Ondřej Hanuš, químico de la Universidad Palacký de Olomouc (Chequia) y de la Universidad Hebrea de Jerusalén, lleva estudiando la planta de cannabis desde la década de 1970. Asesor de investigación del proyecto, cree que existen «muchas posibilidades» para la investigación científica una vez que las semillas hayan regresado.

Además de posibles cambios genéticos y epigenéticos, el equipo de Martian Grow buscará cambios estructurales y fisiológicos, como diferencias en el tamaño de las hojas, el contenido de clorofila, la arquitectura radicular, la tasa fotosintética y el consumo de agua. Examinarán qué sucede tras la exposición de la planta a factores estresantes como enfermedades y analizarán la actividad de hormonas enzimáticas y metabolitos secundarios, lo que podría conducir a la identificación de nuevos compuestos.

“Independientemente de si hay cambios o no, ambos resultados serán importantes para el futuro, para que sepamos cómo cultivar cannabis en el entorno espacial”, añade Radišič.

Sin embargo, aún estamos lejos de cultivar cannabis en Marte, o cualquier otra planta. La microgravedad, las temperaturas extremas, la falta de nutrientes y las toxinas del suelo no son condiciones favorables para el cultivo.

“Tendremos que adaptarnos al entorno de Marte y adaptar poco a poco nuestras plantas para que sobrevivan”, afirma Petra Knaus, directora ejecutiva de Genoplant. “Por ahora, creemos que solo será posible [cultivar plantas] en un contenedor de sistema cerrado con las condiciones adaptadas”. Para futuras misiones, Genoplant está desarrollando una nueva cápsula espacial en este sentido, cuya primera prueba de reingreso está prevista para 2027, que permitirá a los investigadores cultivar semillas en el espacio y monitorizarlas durante varios años.

Si bien el cannabis podría ser un supercultivo para la era espacial, en la Tierra todavía se considera predominantemente una droga recreativa (aunque ampliamente utilizada con fines medicinales), lo que ha impedido que reguladores e investigadores reconozcan plenamente su potencial científico. Hanuš se muestra optimista respecto a que los hallazgos del proyecto, sean cuales sean, podrían disipar parte de este estigma y acelerar su aceptación científica.

«Si se publican resultados interesantes, podríamos comprender mejor el cannabis», afirma. «Es una planta muy importante, que creo que tiene un gran futuro si la humanidad alguna vez cruza el espacio y comienza a vivir en otro planeta».