Tico gana certamen de Agencia Espacial Europea para estudio inédito sobre neuronas y gravedad

Kendrick Solano Villalobos, un ingeniero ramonense de 30 años, ganó un prestigioso certamen de la Agencia Espacial Europea (ESA) para realizar un experimento científico que investiga cómo la ausencia de gravedad influye en la mensajería de las neuronas.

La prueba busca aprender más sobre los impulsos eléctricos entre las neuronas y aplicar ese conocimiento al tratamiento de enfermedades mentales y mejorar la salud de los astronautas en vuelos espaciales debido a la pérdida de ciertas facultades motoras y visuales que sufren por vivir durante meses en la ingravidez.

El tico ganó el concurso Drop Your Thesis! (¡Suelta tu tesis!) de la ESA que da la oportunidad a estudiantes universitarios de posgrado de plantear sus ideas y, de ser elegidas, acceder a investigación científica y equipamiento tecnológico de punta en condiciones de microgravedad (ausencia casi total de gravedad).

Solano integra uno de dos equipos ganadores este año, pese a que los organizadores le advirtieron, antes de participar, de que no podría resultar victorioso por no ser europeo.

¿Cómo lo logró? Simple: armó un equipo con cinco estudiantes alemanes sin conocimiento previo de su experimento y, juntos, postularon el experimento ahora respaldado por ESA como parte del programa Drop Your Thesis! 2021.

“Ha sido muy emocionante. Los invité, les mostré la idea y pudimos participar. Igual no puedo fungir como líder de equipo por ser tico, pero eso no me quita ni la ilusión, ni el impulso. Para mí poco importa si te dicen que no; hay que creérsela y seguir intentándolo”, expresó vía telefónica desde Alemania.

El joven estudió en la Escuela Federico Salas y en el Colegio Patriarca San José de su natal San Ramón. Luego, se egresó de ingeniero eléctrico de la Universidad de Costa Rica (UCR) y viajó en el 2016 a Alemania, en donde hizo una maestría en Ingeniería Espacial en la Universidad Técnica de Berlín.

Desde el 2018, trabaja en la ciudad de Colonia para la Agencia Espacial Alemana (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, DLR) como controlador de vuelos para el Laboratorio de Biología Espacial Columbus: el módulo europeo de la Estación Espacial Internacional que orbita el planeta a 340 kilómetros de altura.

“Desde aquí mandamos instrucciones a los astronautas allá para que hagan, paso a paso, experimentos de biología diseñados por nosotros aquí”, explicó Solano; hoy estudiante de doctorado en Neurobiología de la Universidad de Bonn.

Pese a la lejanía geográfica de Costa Rica y un trabajo ligado al espacio exterior, dice tener los pies “muy puestos en la Tierra” y eso empieza, recalca, por una gratitud incondicional a su mamá, Ana Luz Villalobos Chacón, su familia y su patria. Hacia ellos gravita su corazón.

Incluso, observa su experiencia menos como un sueño donde alguien alcanza las estrellas y “más como un exigente proceso de trabajo individual y en grupo por un camino lleno de obstáculos” donde el impulso lo aporta la curiosidad científica y sus preguntas de investigación.

El experimento

El equipo de Solano se llama MIND Gravity cuyo propósito es investigar por primera vez en células vivas los efectos que tienen en la comunicación eléctrica neuronal la falta de gravedad.

Junto al ramonense, el equipo lo integran Johannes Striebel, Yannick Lichterfeld, Laura Kalinski, Stefan Peters y Nils Douvre.

“En un laboratorio, la gravedad siempre influye en las células cuando las analizamos con instrumentos. Sufren cierta sedimentación, como las semillas en un fresco de chan, que siempre se van al fondo del vaso. En cambio, sin gravedad, las células se agrupan en tercera dimensión. Eso queremos analizar”, explicó.

Para hacerlo, cultivaron células neuronales de embriones de ratón en cápsulas especiales equipadas con electrodos, los cuales leerán señales eléctricas de esas células vivas e interconectadas, mientras caen al vacío por unos segundos (es decir sin gravedad).

Las cápsulas se lanzarán desde 146 metros de altura en el Centro de Tecnología Espacial Aplicada y Microgravedad (ZARM por sus siglas en alemán), el cual opera los lanzamientos desde su torre de caída libre en la ciudad de Bremen.

La previsión es hacer este experimento entre noviembre y diciembre, cuando habría menos restricciones al movimiento por la pandemia, explicó el ingeniero.

Una ventaja de las cápsulas a lanzar es que se basan en tecnología MEA (Matriz de Electrodos Múltiples), la cual permitirá al equipo hacer un registro en tiempo real de lecturas electrofisiológicas y de estimulación eléctrica en una red neuronal compleja y funcional, como son esas células de ratones.

Tan especializado es el experimento que al grupo lo supervisa el doctor Christian Liemersdorf, líder de investigación en Neurociencia Espacial de la DLR; el doctor Volker Busskamp, profesor de Neurociencia en la Universidad de Bonn; y la doctora Ruth Hemmersbach, subdirectora del Instituto de Medicina Aeroespacial de la DLR y profesora de Biología en la Universidad de Bonn.

“Son primeros pasos, pero estos análisis podrían descubrirnos una camino hacia cómo regenerar neuronas que, como se sabe, no pueden regenerarse” afirmó.

Según cree, esto podría contribuir en investigación de males como el alzhéimer y otras formas de demencia, curar lesiones del sistema nervioso y hasta problemas motores ligados a daño cerebral.

El ingeniero incluso trabaja con neuronas derivadas de células madre, obtenidas de piel de donadores y que, luego, se programan para transformarse en neuronas.

“Esta investigación también podría será muy útil en medicina regenerativa personalizada”, añadió.

Por ejemplo, dijo, a una persona con problemas de visión se le podrían extraer sus fibroblastos (células en la dermis responsables de formar y restaurar tejido), programarlas como células madre y luego inducir su diferenciación a neuronas para curar su aflicción.

“Podría existir a futuro una terapia para la recuperación de la vista con células del paciente y que el cuerpo no rechazará”, comentó.

Si bien el experimento en Bremen solo tardará segundos, la investigación seguirá, se trasladará a Suecia y ganará más altura; cientos de kilómetros literalmente.

Solano indicó que ya está todo listo para enviar en diciembre sus cápsulas de neuronas al espacio y seguir el estudio.

La previsión es ponerlas en un cohete tipo MAPHEUS (Materialphysikalische Experimente unter Schwerelosigkeit) que significa “Investigación de materiales en gravedad cero” de la DLR, que se lanzaría desde la estación de la DLR en Kiruna (Suecia) desde donde ascenderá unos 300 kilómetros.

A esa altura, la nave espacial estará unos 10 minutos sin gravedad en el espacio exterior y luego volverá a Tierra con nuevos datos para nutrir el trabajo del ramonense y sus colegas alemanes.