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Un estudio de la Universidad de Nueva York, publicado en Science Advances, simuló microgravedad en células humanas vivas y encontró que la organización y la dinámica del genoma se mantienen estables tras 24 horas. El daño al ADN apareció por otra causa: los flujos de fluido que generan los propios equipos de simulación.
La gravedad es una fuerza tan constante que rara vez nos preguntamos cómo afecta a nuestras células. Un equipo de físicos de la Universidad de Nueva York decidió investigarlo quitándola de la ecuación. Su objetivo era doble: Aislar el papel de la gravedad en la estructura del genoma y observar como se comporta el genoma en el espacio exterior.
¿Qué ocurre dentro de una célula humana cuando desaparece, al menos parcialmente, la influencia de la gravedad?
La pregunta adquiere una importancia creciente a medida que la humanidad se prepara para permanecer durante períodos cada vez más prolongados fuera de la Tierra. El organismo humano ha evolucionado bajo la gravedad terrestre y todavía no se comprende por completo cómo las fuerzas mecánicas del entorno influyen sobre la compleja arquitectura que mantiene organizado nuestro ADN.
Más allá de la Tierra, la cuestión de la falta de gravedad también resulta fascinante: ¿Cómo se verá afectado el genoma humano en el espacio exterior? Creemos que nuestros hallazgos pueden ser útiles para comprender mejor cómo nos afectan los viajes espaciales . (Alexandra Zidovska, profesora asociada del Departamento de Física de la Universidad de Nueva York y líder del estudio)
El genoma humano es una secuencia unidimensional de unos dos metros de ADN que se empaqueta en tres dimensiones dentro de un núcleo celular de apenas 10 micrómetros, aproximadamente el ancho de una fibra de seda. Su estructura está directamente ligada a su función, y las desviaciones pueden asociarse a enfermedades como el cáncer y a alteraciones del desarrollo. Sin embargo, los principios físicos que gobiernan esa organización siguen sin entenderse del todo, y no se sabe si la gravedad influye en ellos.
Simular microgravedad en un laboratorio terrestre parece sencillo: basta con mover continuamente una muestra para evitar que la gravedad mantenga una dirección dominante. Pero existe un problema. Al hacer girar una muestra también se generan movimientos en el líquido que rodea a las células. Esos flujos producen fuerzas que pueden modificar la fisiología celular por razones completamente diferentes a la ausencia de gravedad.
Esto significa que algunos efectos atribuidos anteriormente a la microgravedad podrían, al menos en parte, proceder de los propios movimientos del fluido.
Para resolver este problema, los investigadores construyeron una Máquina de Posicionamiento Aleatorio (Random Positioning Machine, RPM) capaz de rotar las muestras siguiendo trayectorias tridimensionales diseñadas específicamente para minimizar los flujos. El sistema fue instalado dentro de un incubador y permitió estudiar células humanas vivas después de su exposición a las condiciones experimentales.
El equipo también diseñó algoritmos para controlar las trayectorias de rotación y comparar diferentes condiciones. De esta manera pudo separar tres escenarios fundamentales: Células mantenidas en condiciones normales, células sometidas a microgravedad simulada con flujos reducidos y células expuestas deliberadamente a fuertes corrientes en el medio líquido.
Después de 24 horas de exposición, los investigadores observaron modificaciones en el núcleo celular. En las células sometidas a microgravedad simulada, el área nuclear aumentó aproximadamente un 14 %, mientras que el volumen del núcleo aumentó alrededor de un 18 %. Sin embargo, la estructura y el grosor de la envoltura nuclear permanecieron esencialmente sin cambios.
Pero el resultado más llamativo apareció al observar directamente la cromatina, el complejo formado por ADN y proteínas que constituye la materia física del genoma.
A pesar de las modificaciones experimentadas por el núcleo, la organización y los movimientos del genoma permanecieron ampliamente conservados después de 24 horas de microgravedad simulada. Los investigadores tampoco encontraron un aumento sustancial del daño en el ADN asociado específicamente con esa condición. En otras palabras, retirar la influencia mecánica habitual de la gravedad durante un día no hizo que el genoma perdiera su estructura.
La comparación con las células expuestas a fuertes flujos produjo un resultado muy diferente:
Mientras las células sometidas a microgravedad simulada conservaron una morfología relativamente similar a las células de control, aquellas expuestas a flujos intensos adquirieron una forma más alargada y experimentaron una mayor separación de algunas células.
Más importante aún, el daño en el ADN aumentó en las células sometidas a flujos, mientras que no se observó un aumento sustancial del daño en las células expuestas a la microgravedad simulada con los flujos minimizados.
Por otro lado, los investigadores estudiaron además el nucléolo, una estructura localizada dentro del núcleo y relacionada, entre otras funciones, con la producción de componentes ribosomales.
La exposición a microgravedad no produjo un cambio significativo en el tamaño del nucléolo, mientras que los flujos sí aumentaron su área aproximadamente un 30 %. Sin embargo, tanto la microgravedad simulada como los flujos hicieron que la superficie del nucléolo se volviera más lisa.
Estos cambios son particularmente interesantes porque el interior del núcleo no es simplemente un espacio lleno de líquido. Está organizado mediante interacciones físicas complejas, incluidas separaciones de fases que permiten formar estructuras dinámicas dentro del nucleoplasma.
Estos hallazgos obligan a observar con mayor cuidado los experimentos de biología espacial realizados en la Tierra. Pues un dispositivo utilizado para simular microgravedad puede estar generando simultáneamente otro fenómeno físico —el movimiento del medio líquido— que afecta a las células. Si ambos efectos no se separan experimentalmente, podría resultar difícil determinar cuál de ellos está detrás de una determinada respuesta biológica.
En resumen, los resultados generales pueden resumirse de la siguiente manera (Copiado textualmente de la nota de prensa original):
- La forma de las células se alargó al exponerlas a flujos, pero permaneció inalterada al exponerlas a microgravedad simulada. El volumen del núcleo celular aumentó tras la exposición a gravedad cero, lo que indica que la gravedad lo disminuye.
- A pesar de los cambios en la forma y el volumen del núcleo en condiciones de gravedad cero, el grosor y la estructura de la envoltura nuclear permanecieron inalterados, lo que sugiere que la gravedad tiene un impacto mínimo en estas características.
- Tras 24 horas de exposición, el genoma dentro del núcleo celular mantuvo su organización fisiológica y sus movimientos.
- Los investigadores demostraron que la microgravedad simulada no causa daño al ADN; sin embargo, el daño al ADN ocurre cuando las células se exponen a flujos.
- El nucléolo se vuelve más liso tras la exposición a microgravedad simulada o flujos de fluidos.
- En general, la exposición del núcleo a la microgravedad simulada durante todo un día produjo cambios bastante sutiles que, según añaden los investigadores, podrían amplificarse con el tiempo y afectar a la fisiología celular.
Los investigadores aclaran que si bien es cierto la microgravedad no parece afectar el genoma humano en periodos muy cortos como el del experimento realizado, Un (1) día, no se puede afirmar que ocurra lo mismo para periodos mas prolongados en el espacio, como sucede con los viajes espaciales.
Referencias
1.- Universidad de Nueva York. Portal web. 23 de septiembre de 2026. Researchers Uncover Gravity’s Impact on the Human Genome. Disponible en: https://www.nyu.edu/about/news-publications/news/2026/september/scientists-uncover-gravity-s-impact-on-the-human-genome.html?challenge=d06e90d7-4d8f-4b88-9d8c-10b73beb60f1
2.- Nikitas Kanellakopoulos et al. ,The effect of microgravity and flows on the organization and dynamics of the human genome.Sci. Adv.12,eaeh3116(2026).DOI:10.1126/sciadv.aeh3116
