Esta astronauta latina practica medicina en el espacio para mejorar la salud en la Tierra

[Latinos en tecnología] Recién llegada de una expedición espacial de seis meses, la astronauta Serena Auñón-Chancellor de la NASA nos cuenta cómo sus experimentos biocientíficos en microgravedad pueden ayudar a mejorar la medicina en la Tierra.
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Es un caluroso día de verano, con mucha humedad, cuando Serena Auñón-Chancellor llega a darme el encuentro en el Centro Espacial Lyndon B. Johnson de la NASA en Houston. Viste un mameluco de color azul real con bolsillos con cremallera e insignias de la bandera de Estados Unidos y de sus dos expediciones espaciales, e ingresa a la enorme sala caminando con confianza. Nos rodean modelos de la nave espacial Orion y de la Estación Espacial Internacional (ISS), pero estas impresionantes réplicas no eclipsan a Auñón-Chancellor. Su uniforme le da autoridad, su postura firme exige atención y su cálida risa emite energía positiva.

Auñón-Chancellor, de 43 años, ha sido cirujana de vuelo de la NASA durante 13 años, pero también es ingeniera eléctrica, acuanauta y médica en ejercicio especializada en medicina interna y aeroespacial. Ah, y recientemente volvió a la Tierra después de una estadía de seis meses en el espacio, que incluyó las expediciones 56 y 57, en la ISS.

Aunque solo unos pocos cientos de humanos han llegado al espacio, la investigación médica realizada en microgravedad por personas como Auñón-Chancellor tiene un impacto directo en la atención médica de todos los habitantes de la Tierra. Mientras orbitaba el planeta, realizó estudios que han ampliado nuestros conocimientos sobre el cuerpo humano y condujo experimentos biocientíficos que podrían mejorar la calidad de vida de personas con padecimientos que incluyen cáncer, enfermedad de Parkinson y osteoporosis. "La gente piensa que la ciencia que desarrollamos en la estación solo se relaciona con la exploración espacial", dice. "No se dan cuenta de lo importante que es para la atención médica cotidiana aquí en la Tierra".

Cuando Auñón-Chancellor tenía 15 años, tuvo su primer contacto con el "espacio" al realizar misiones espaciales simuladas como cirujana de vuelo en la Academia Espacial del histórico Centro Espacial y de Cohetes de Estados Unidos en Huntsville, Alabama. Se trata de un campamento práctico en el que los estudiantes aprenden cómo los astronautas entrenan y realizan expediciones espaciales. Ella quedó enganchada de inmediato. Cuando sus padres le preguntaron si el campamento había cumplido con sus expectativas, su respuesta fue clara. "Realmente afianzó que era eso lo que quería hacer con mi vida".

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Serena Auñón-Chancellor asistió a la Academia Espacial en 1992.

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Vivir en microgravedad

Auñón-Chancellor partió rumbo al espacio el 6 de junio de 2018, desde el cosmódromo de Baikonur, operado por Rusia en Kazajistán. Cuenta que el viaje le pareció sorprendentemente tranquilo, tomando en cuenta que la nave espacial rusa Soyuz MS-09 desplegó una fuerza de propulsión equivalente a 930,000 libras (420,000 kilogramos), que los impulsó a ella y a sus compañeros de tripulación —el ingeniero de vuelo Alexander Gerst de Alemania y el comandante Sergey Prokopyev de Rusia— a una velocidad de 1,100 millas (1,700 kilómetros) por hora.

Auñón-Chancellor recuerda que durante el lanzamiento estuvo totalmente concentrada en los 8 minutos y 40 segundos que les tomó llegar a una órbita de aproximadamente 129 millas (207 kilómetros) de altura, mientras se aseguraba de que todo funcionara correctamente. El momento más emocionante fue cuando la cubierta se desprendió de la cápsula y vio la Tierra desde el espacio por primera vez.

Después de recorrer 34 órbitas terrestres, la Soyuz se conectó a la ISS. Flotó lentamente hacia sus brazos abiertos. "Tu cerebro realmente no sabe qué hacer porque ya no hay arriba o abajo. Puedes moverte por el techo, las paredes o los pisos", dice. "Pero la primera vez que intenté hacerlo, simplemente empecé a girar en círculos porque no estaba segura de mi posición".

Sin embargo, no pasó mucho para que flotar en microgravedad se sintiera como algo natural. Lo que le requirió más tiempo de aclimatación fue el ambiente estéril de la ISS, donde no se siente el movimiento del aire. Además, cuenta con muy pocas ventanas. Para hacer que la estación se sintiera más humana, se dedicó a escuchar rock clásico, música clásica y canciones de rap. "Se trata de un entorno manejado principalmente por máquinas que emiten un zumbido constante y bajo", dice ella. "La música rompe con eso".

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La cubierta se desprendió de la cápsula y ella pudo ver la Tierra desde el espacio por primera vez.

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Envejecer en el espacio

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Auñón-Chancellor realizó su entrenamiento en el laboratorio de realidad virtual de la NASA.

CortesíaEvelyn Miralles

En microgravedad, los astronautas pierden minerales esenciales como el calcio, y la masa ósea se reduce en aproximadamente 1por ciento por mes, según la NASA. Es un efecto similar al de una persona que sufre de osteoporosis.

Esos cambios dan a los investigadores la oportunidad de utilizar a astronautas como Auñón-Chancellor para comprender mejor los efectos del envejecimiento. Ella se encargó de recolectar y guardar muestras de su sangre, orina, saliva e incluso heces. "No es fácil recolectar tu orina en órbita", dice. "Pero constantemente hacíamos modificaciones en los equipos para perfeccionar el proceso".

Las muestras fueron luego analizadas por científicos en Tierra. Como parte de un estudio sobre miotomas musculares, por ejemplo, estudiaron cómo comprender mejor el tono muscular en reposo. Los resultados podrían llevar a nuevos tratamientos contra el envejecimiento y para quienes tienen movilidad limitada. "Es interesante porque pueden examinarnos y tal vez incluso probar ciertos medicamentos adecuados al tipo de pérdida ósea que tenemos", dice Auñón-Chancellor. "Eso tiene un impacto sobre millones de estadounidenses en Tierra que también sufren de osteoporosis".

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Durante la expedición 57, Serena Auñón-Chancellor mezcla muestras de cristales de proteínas.

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Además de servir como objeto de estudio, también realizó cientos de experimentos relacionados con la salud humana. Por ejemplo, examinó muestras biológicas como esperma bovino y humano para un estudio sobre fertilidad que ayudará a los científicos a entender si la reproducción humana podría ocurrir en el espacio exterior.

También ayudó a cristalizar una proteína, la quinasa 2 de repetición rica en leucina, que está presente en pacientes con enfermedad de Parkinson. (En el transcurso del estudio, observó que los cristales de proteínas crecieron y se hicieron más uniformes en microgravedad que en la Tierra). El análisis de la estructura de la proteína puede ayudar a los científicos a comprender mejor el papel que esta desempeña en el Parkinson, lo que podría llevar al desarrollo de mejores medicamentos para combatir la enfermedad.

La preparación para ser astronauta

Aunque inicialmente fue su misión espacial simulada cuando era adolescente la que la impulsó a querer ser astronauta, lo que la llevó a la NASA fue su educación: obtuvo un título de ingeniería eléctrica de la Universidad George Washington en 1997, se graduó de la escuela de medicina en el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en 2001 y completó una residencia en medicina interna y medicina aeroespacial en la Facultad de Medicina de la Universidad de Texas. "En mi caso no había un camino específico que me dijera cómo convertirme en astronauta, como ocurre con cualquiera", dice ella. "Pero realmente disfruté lo que hice. Me encanta ser médica y practicar medicina aeroespacial, así que seguí avanzando y las puertas se fueron abriendo".

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Serena Auñón-Chancellor realizando una extracción de muestra de sangre inmune con Alexander Gerst.

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Las puertas de la NASA se abrieron por primera vez en 2006, cuando la agencia espacial le dio la bienvenida como cirujana de vuelo, es decir, como médica personal de los astronautas en Tierra. Luego, en 2009, mientras Auñón-Chancellor se encontraba en su automóvil en el estacionamiento de un restaurante de comida china, recibió la llamada que había estado esperando durante años. Peggie Whitson, exastronauta de la NASA y la primera mujer comandante de la ISS, y el exastronauta de la NASA Steven Lindsey la invitaron a formar parte de la vigésima promoción de astronautas de la NASA.

"Recuerdo que colgué el teléfono y luego grité un poco en mi auto", dice. "Llamé a mi familia de inmediato".

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En 2009, Auñón-Chancellor fue seleccionada para formar parte de la vigésima promoción de astronautas de la NASA.

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La nativa de Indianápolis fue elegida entre 3,500 solicitantes, y se convirtió en la segunda mujer astronauta estadounidense-hispana de la NASA después de Ellen Ochoa. "Serena aporta sus muchos talentos a su papel como astronauta", dice Ochoa, quien además es exdirectora del Centro Espacial Johnson. "Y me sentí especialmente feliz de ver a una segunda latina en el espacio el año pasado, 25 años después de mi primer vuelo".

Uno de sus talentos es una fuerte actitud para el logro de sus objetivos, un valor que heredó de sus padres. "No todo está alineado para que logres lo que quieres. Y tienes que poner eso a un lado e ignorarlo", dice Auñón-Chancellor.

Auñón-Chancellor tiene un mensaje simple pero poderoso para los estudiantes con orígenes similares: no te limites. "Mi padre provenía de un entorno muy humilde. Llegó a este país en 1960 [desde Cuba] y literalmente no tenía nada", dice. "Puedes comenzar con nada y terminar con todo. En verdad se trata de lo que tienes aquí arriba, y de lo que te imaginas haciendo y lo que quieres hacer".

Antes de viajar al espacio, Auñón-Chancellor entrenó durante dos años en el Centro Espacial Johnson. Realizó actividades extravehiculares combinadas con simulaciones de operaciones robóticas en el Laboratorio de Realidad Virtual de la NASA, según Evelyn R. Miralles, vicepresidenta asociada de Iniciativas de Información Estratégica y Tecnología de la Universidad de Houston-Clear Lake y exingeniera principal en jefe de la NASA.

Una de las lecciones trataba acerca de lo que Auñón-Chancellor debía hacer si se separaba de la ISS mientras realizaba una caminata espacial. Utilizando un auricular de realidad virtual (VR), gráficos en tiempo real y simuladores de movimiento, Miralles le mostró cómo manipular el controlador manual SAFER (siglas en inglés de "ayuda simplificada para rescate de actividad extravehicular") del traje espacial. Parecido a una mochila, es como un chaleco salvavidas para caminata espacial con propulsores de nitrógeno que permite a los astronautas moverse por el espacio.

Poco después de graduarse como astronauta, se inició la aventura de Auñón-Chancellor en entornos extremos en el único laboratorio submarino del mundo. Se sumergió en el hábitat del acuario de la Dirección Nacional Oceánica y Atmosférica, ubicado a 60 pies debajo de la costa de Key Largo, en Florida. Mientras vivía en un ambiente confinado durante 17 días como parte de las Operaciones de la Misión de Medio Ambiente Extremo de la NASA (Neemo 20 por sus siglas en inglés), realizó experimentos de ciencias de la Tierra, entre ellos la toma de muestras de Siderastrea siderea, un coral que vive tanto en las partes superficiales (17 metros bajo el agua) como profundas (27 metros bajo el agua) de un arrecife. "Es un gran honor poder vivir bajo el mar durante ese periodo", dice.

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Auñón-Chancellor vivió bajo el mar durante 17 días como parte de las operaciones Neemo 20 de la NASA.

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Luego, los científicos analizaron las muestras para ver cómo los hongos, bacterias y algas asociados con el coral cambiaban entre las áreas superficiales y profundas. Estas comunidades de microbios podrían dar una idea acerca de cómo el coral se aclimata a diferentes profundidades, explica Daniel Merselis, investigador posdoctoral en la Universidad International de Florida, quien trabajó con Auñón-Chancellor durante la misión Neemo 20.

El equipo de Neemo 20 también trató de resolver posibles problemas para futuras misiones a Marte. La tripulación simuló el retraso de 10 minutos en el tiempo de comunicación unidireccional que se espera cuando los astronautas en Marte se comuniquen con el centro de control de la misión en la Tierra, dice Auñón-Chancellor. "Hicimos experimentos en los que hablábamos durante medio día o un día completo incorporando ese retraso para ver cómo afectaba las operaciones científicas y si surgían otros problemas".

Medicina en microgravedad

Durante sus 197 días a bordo de la ISS, Auñón-Chancellor también estudió las células endoteliales, que son las que recubren los vasos sanguíneos, para ayudar a determinar si al hacerlas crecer en microgravedad pueden servir como un buen sistema modelo para los ensayos de terapias contra el cáncer. "Estuve muy orgullosa de la investigación que hicimos sobre el cáncer porque demostró que a las células que crecen en microgravedad realmente les gusta crecer", dice.

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Serena Auñón-Chancellor realizando un estudio sobre terapias contra el cáncer dentro del compartimiento de ciencia de microgravedad.

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Debido a que uno de los rasgos distintivos del cáncer es su capacidad de formar nuevos vasos sanguíneos que alimentan a un tumor, un medicamento que acabe con ese suministro de sangre podría ayudar a curarlo. En el espacio, dice Auñón-Chancellor, las células endoteliales crecen por más tiempo que en la Tierra y de una manera similar a como existen en el cuerpo. Eso permite a los científicos probar mejor los agentes de quimioterapia o nuevos medicamentos contra el cáncer.

Auñón-Chancellor confía en que lo aprendido en el espacio será útil en el planeta. "Con bastante rapidez, incluso dentro de los próximos tres a cinco años, podrían ayudarnos a proporcionar curas para el cáncer aquí en la tierra". 

A la Luna y más allá

Sin embargo, antes de una misión a Marte, la NASA planea regresar a la Luna en el año 2024, en la nave espacial Orion. Auñón-Chancellor dice que todo ocurrirá según lo programado. "La gente piensa que es imposible", dice. "Pero no lo es".

La misión Artemisa de la NASA, llamada así en homenaje a la diosa de la Luna en la antigua mitología griega, llevará a los astronautas, incluida la primera mujer, al polo sur de la Luna. Auñón-Chancellor es una de las 12 mujeres astronautas activas de la NASA listas para viajar. Cuando le pregunté si podía ser ella la elegida, sonrió e hizo una breve pausa antes de responder. "En realidad puede ser cualquiera. Estoy emocionada porque, por primera vez, volveremos a la Luna no solo para decir que volvimos, sino con un propósito. Creo que la gente debería estar emocionada".

Aunque el objetivo a corto plazo de Artemisa es comenzar a crear una presencia sostenible de la NASA en la Luna, su objetivo a largo plazo es utilizar la Luna como un paso intermedio hacia Marte. La NASA colocará la nave espacial Lunar Gateway en órbita alrededor de la Luna para entrenar a los astronautas para que vivan en el espacio profundo durante periodos prolongados.

El punto está en saber cómo vivir lejos de la Tierra antes de emprender el viaje a Marte. "Queremos establecernos con una configuración mínima sobre la superficie... ese es nuestro primer paso", dice Auñón-Chancellor. "Luego crearemos una presencia sostenible sobre la superficie lunar. Puede que tome algo de tiempo, pero prefiero estar preparada para ir a Marte antes que hacer conjeturas y esperar que las cosas funcionen".

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El modelo del módulo de la tripulación de la nave espacial Orion en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston.

Erica Argueta/CNET

Misión a Marte

El plan de la NASA para enviar humanos a Marte es una gran visión, pero ¿podrá el cuerpo humano soportar un viaje de varios meses hasta allá y una misión en el espacio profundo? Aún no, dice Auñón-Chancellor. "Estamos bastante bien protegidos en nuestra pequeña burbuja cercana a la Tierra, pero, a medida que nos alejemos, eso tendrá un mayor efecto sobre nuestro cuerpo, y también sobre nuestro comportamiento".

Actualmente, los astronautas que viven en la ISS, a unas 254 millas (408 kilómetros) sobre la superficie de la Tierra, están bien protegidos de la radiación solar gracias a las gruesas paredes de la estación y el campo magnético del planeta. Pero a medida que viajen más lejos en el espacio exterior, la radiación será más fuerte y se necesitará una mejor protección. Según la NASA, los datos recopilados por el Curiosity mostraron que Marte estaba expuesto a un promedio de 1.8 milisieverts de rayos cósmicos galácticos, que equivalen a que un ser humano se realice una tomografía computarizada de cuerpo entero cada cinco días.

Auñón-Chancellor dice que otro riesgo que los astronautas pueden enfrentar mientras viajan a Marte es encontrarse con un gran evento de partículas solares. "Pueden verse afectados por algo que se conoce como enfermedad por radiación aguda, en la que la persona no se siente bien por un tiempo", dice. "Eso también puede disminuir el sistema inmunológico del cuerpo y ocasionar problemas más adelante".

Para proteger a los astronautas de la fuerte radiación, la NASA está trabajando en el desarrollo de escudos contra radiación. Uno de ellos será la propia nave espacial Orion. En el Centro Espacial Johnson, ingresé al modelo del módulo de la tripulación de la Orion, donde entrenarán los astronautas. Con 16.5 pies (5 metros) de diámetro y 10.10 pies (3 metros) de longitud, el módulo de la tripulación me pareció pequeño, aun para una mujer de 5 pies y 4 pulgadas (1.62 metros). Cuando me arrastré al interior, ni siquiera podía pararme. Y recuerden que cuatro astronautas viajarán adentro.

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El interior del modelo del módulo de la tripulación de la nave espacial Orion.

Erica Argueta/CNET

Aunque se parece al módulo de servicio de comando del Apolo 11, no funcionará igual. Nujoud Marancy, jefe de la Oficina de Planificación de la Misión de Exploración de la NASA, dice que la agencia tomó mucho de lo que aprendió de la misión Apolo sobre la protección de la tripulación y lo aplicó a la Orión. Para empezar, el módulo de la tripulación estará equipado con protección térmica hecha con material de fibra de carbono. El módulo de la tripulación también tiene un escudo térmico mejorado que será el más grande jamás construido, de 16.5 pies (5 metros) de diámetro.

Otros equipos de la NASA están desarrollando tecnología para chalecos protectores y superficies de naves espaciales cargadas eléctricamente que desviarían la radiación. Pero todavía queda mucho por aprender, por lo que la NASA recopilará datos para desarrollar estrategias de protección contra la radiación durante la misión Artemisa. Una cosa es segura: enviar humanos a la luna o Marte llevará el cuerpo humano hasta un nuevo límite. ¿Cuál es ese límite? No está claro aún, pero la NASA espera descubrirlo en 2024 con ese primer paso hacia la Luna.

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Auñón-Chancellor posa en la cúpula del modelo de la EEI.

Erica Argueta/CNET

Lo que está claro para Auñón-Chancellor es que la misión a Marte requerirá de un esfuerzo global. "Una de las lecciones más importantes de lo que está haciendo el programa espacial en este momento es que continuamente está tratando de promover la presencia humana en el espacio", dice. "Cualquiera sea tu experiencia, ya sea en ciencia, química o ingeniería, si eres médico, o si estás en el ejército, involúcrate en el programa espacial de tu país en cualquier lugar del mundo".

Hacia el final de mi visita, Auñón-Chancellor y yo caminamos por el famoso Edificio 9, donde entrenan los astronautas. Aunque parece tener el tamaño de un campo de fútbol, ella me lo muestra como si estuviéramos en su casa. En la maqueta de la ISS, señala la cúpula con ventanas de la estación y me lleva al Laboratorio Kibo (donde realizó sus experimentos en el espacio). Cuando nos topamos con sus colegas, estos la saludan abrazándola. Absorbo las experiencias de este salón de clase práctico, un espacio innovador en el que se está entrenando a los futuros astronautas que viajarán a la Luna. Ese es un verdadero futuro posible para Auñón-Chancellor.

Por el momento, ella viaja por el mundo y comparte sus experiencias únicas sobre la investigación biomédica en microgravedad. "Disfruto haciéndolo porque me doy cuenta de que mucha gente está en la oscuridad", me dice. "Me gusta abrir esa puerta y contar esa historia, para que la gente la entienda mejor".