Imaginen un laboratorio en el que se creen corazones humanos.
Ahora imaginen que ese laboratorio está flotando en el espacio a cientos de kilómetros sobre la superficie de la Tierra.
Puede parecer ciencia-ficción, pero podría traer nuevas esperanzas para los pacientes de trasplantes en la próxima década.
En 2017, se realizaron unos 7.600 trasplantes de corazón en todo el mundo. Sin embargo, hay una grave escasez de órganos disponibles. Miles de personas engrosan las listas de espera, muchas de las cuales mueren.
Los intentos para crear corazones humanos en laboratorio son prometedores. Pero topan con un obstáculo: la necesidad de que los órganos crezcan alrededor de una estructura para asegurarse de que no se desmoronan durante el proceso. Retirar el corazón ya completo de la estructura está demostrando ser un desafío.
Sin embargo, la empresa de tecnología espacial Techshot cree que la gravedad cero podría ser la solución a este problema.
La Estación Espacial Internacional (EEI) está en constante caída libre. Eso implica que todo lo que hay en el interior experimenta una ingravidez efectiva, conocida técnicamente como microgravedad.
Esto significa que los órganos podrían crecer sin la necesidad de ningún andamio, cree Rich Boling, vicepresidente de la empresa.
En Techshot están convencidos de que algún día se fabricarán y se comercializarán corazones para trasplantes.
"Nuestro objetivo final es encontrar una solución a la escasez de órganos. En Estados Unidos mueren cada día un promedio de 20 personas a la espera de un trasplante", explicó Boling a la BBC.
"Llegar a ese punto es un viaje de mil millas y el lanzamiento de nuestra herramienta Bio-Fabrication Facility a la Estación Espacial Internacional es el primer paso".
Desarrollado en colaboración con la NASA, la Bio-Fabrication Facility de Techshot es un dispositivo del tamaño de un microondas que utiliza técnicas de impresión 3D para crear parches para el corazón utilizando las células madre del paciente.
Está previsto que se lance a la EEI en la misión SpaceX CRS-18, programada para mayo de 2019.
El objetivo es producir corazones humanos completos en el espacio.
El primer año se dedicará a asegurar que el dispositivo funciona según lo diseñado, antes de que comiencen las impresiones de prueba.
"Las pruebas iniciales se centrarán en la impresión de tejido cardíaco", dice Boling. "Una vez que se hayan completado los protocolos de prueba, abriremos el programa a investigadores externos que quieran usar nuestro dispositivo".
"Luego traeremos el dispositivo de vuelta a la Tierra y haremos las modificaciones necesarias para optimizarlo según lo que hayamos aprendido durante la fase de prueba. Después lo mandaremos de nuevo a la EEI con la intención de fabricar tejidos cada vez más complejos", añade.
Todo esto llevará tiempo, por supuesto. No se espera que la fabricación de órganos completos comience antes de 2025. Conseguir la regulación legal de estos órganos podría llevar otros 10 años, según la compañía.
Dejando de lado los desafíos prácticos, ¿cómo podría sostenerse a nivel comercial crear órganos humanos en el espacio?
La empresa SpaceX de Elon Musk está reduciendo notablemente los costos de los viajes espaciales, pero incluso su cohete más barato todavía cuesta casi US$60 millones por misión. Y le queda mucho en la difícil tarea de llevar de vuelta los cohetes a la Tierra de forma segura.
Pero Boling asegura: "Un órgano fabricado en el espacio a partir de las propias células madre del paciente no requerirá medicamentos contra el rechazo. Así, se espera que el costo total de por vida de un solo trasplante sea menor para el paciente que reciba un órgano fabricado en el espacio que la alternativa".
Pero la manufactura suele necesitar grandes volúmenes de bienes para reducir costos. ¿Cómo se puede lograr esa escala en el espacio? La Estación Espacial no es especialmente grande.
La start-up estadounidense Space Tango se plantea lanzar una serie de cápsulas de fabricación autónomas, conocidas como ST-42, que orbitarán la Tierra a partir de mediados de 2020.
Cada unidad tendrá un par de metros de ancho y permanecerá en órbita entre 10 y 30 días antes de regresar a la Tierra con los productos que haya fabricado.
"Estamos trabajando con materiales como fibra óptica, carburo de silicio y nanotubos de carbono", dice Twyman Clements, director ejecutivo de Space Tango. "También nos centramos en las aplicaciones farmacéuticas".
Eliminar el estrés de la gravedad significa menos imperfecciones en el proceso de fabricación.
Por ejemplo, la start-up californiana Made In Space está trabajando con la NASA para producir un tipo de fibra óptica llamada ZBLAN.
Descubierto por primera vez en los 70, el ZBLAN es un vidrio a base de fluoruro que se puede producir casi sin impurezas, cosa que lo vuelve muy eficiente.
Pero cuando se produce en la Tierra, las fuerzas impulsadas por la gravedad hacen que se formen cristales en las fibras, lo que daña su calidad.
En microgravedad se puede producir una fibra mucho más pura y eficiente. El equipo ya ha realizado pruebas en este sentido.
"Continuamos desarrollando el hardware para llegar a fabricar cantidades de fibra comercialmente utilizables y vendibles", dice Andrew Rush, director ejecutivo de la empresa.
Esto podría hacerse en la propia Estación Espacial Internacional, asegura.
"O podríamos hacerlo en una estación espacial comercial, un módulo que está conectado a una estación espacial o en un módulo independiente. Económicamente son alternativas distintas, pero hay muchas opciones".
A largo plazo, explica Rush, parece que será económicamente viable fabricar muchos productos en el espacio, incluso con los costos de lanzamiento actuales. Podrían ser los nanotubos de carbono, metales especializados y tejidos humanos, por nombrar algunos.
"Hay un largo camino hasta eso, pero estas tecnologías podrían ayudar a industrializar el espacio y dar a las personas una razón para ir a vivir ahí", concluye Rush.
