Supercomputadoras, astrobiólogos, psicólogos, científicos e ingenieros buscan resolver dudas sobre el virus, así como tratamientos y herramientas para frenar su propagación
Pleiades, la supercomputadora de la NASA, se ha sumado a la lucha contra el coronavirus. Foto: Ames Research Center de la NASA
Pleiades es un monstruo alimentado por billones de operaciones por segundo que le ayudan a simular los movimientos de masas de aire y agua alrededor de la Tierra, buscar exoplanetas o estudiar el comportamiento de los agujeros negros. La supercomputadora de la NASA forma parte del Proyecto High-End Computing Capability (HECC) y representa la tecnología de punta de la agencia espacial, que a raíz de la pandemia tiene una nueva misión: ayudar a resolver algunas de las preguntas que siguen rondando al Covid-19, desde cómo interactúa el virus con cada una de las células del cuerpo humano hasta la detección de los factores de riesgo genéticos de la enfermedad o el diseño de posibles fármacos.
Los mismos científicos de la NASA que estudian la biología en el espacio ahora se encargan de identificar biomarcadores y secuenciar materiales genéticos en un juego de probabilidades medido en teraflops, que sólo estos monstruos amigables de la computación pueden ejecutar. Hasta ahora las supercomputadoras de la NASA apoyan más de 70 proyectos.
Astrobiología, aislamiento y supervivencia
La ciencia de la NASA, ahora contra el Covid-19
Las leyes físicas y químicas utilizadas a gran escala para entender la grandeza del universo también son útiles para acercarse al nivel atómico de las reacciones moleculares del feroz virus. Científicos del Programa de Astrobiología de la NASA están aplicando sus habilidades para desarrollar tratamientos contra el Covid-19.
Uno de estos esfuerzos gira alrededor del trabajo de la profesora Rachel Martin, investigadora principal del programa de Exobiología. Su equipo se encarga de estudiar la supervivencia de los microbios en ambientes muy fríos para tratar de entender cómo podría darse la vida en los océanos subterráneos de las lunas heladas, ¿pero cómo ayuda este tipo de investigaciones en la lucha contra el Covid-19? La respuesta está en las enzimas.
Las enzimas son moléculas orgánicas que actúan como catalizadores de reacciones químicas. Su acción al romper los enlaces peptídicos de las proteínas para finalmente descomponer sus fragmentos, es una pieza clave para entender al SARS-CoV-2. En una célula sana, los genes le informan a la célula cómo producir proteínas específicas que se escriben en el ADN encontrado en el núcleo de la célula. Esos genes se transcriben en ARN, que deja el núcleo y se dirige a otra pieza de la maquinaria celular llamada ribosoma. “El ribosoma es como una pequeña impresora 3D para hacer proteínas funcionales”, explica Martin, en material proporcionado por la NASA.
Foto: iStock
Los coronavirus transportan ARN que imita el ARN de la célula, y el virus se hace cargo de la maquinaria celular para convertir su ARN en la poliproteína. Luego, la proteasa se mueve para cortar la poliproteína en trozos más pequeños que forman las proteínas virales. Lo que intentan los astrobiologos de la NASA es evitar que la proteasa principal del virus logre crear proteínas virales funcionales. Sin una proteasa, el virus solo produce una poliproteína larga y no funcional, que eventualmente es degradada por la célula. “Es como un PAC-MAN, pero podemos meter algo en su boca y entonces no puede hacer su trabajo”, explica Martin.
Esta estrategia ha tenido mucho éxito en el desarrollo de fármacos para otros tipos de infecciones virales, incluidos los virus de inmunodeficiencia humana (VIH). Si bien se trata de microrganismos muy diferentes, la apuesta es lograr desarrollar agentes terapéuticos específicos de inhibidores de proteasa con este acercamiento.
La búsqueda de fármacos continua, pero hay otras cuestiones imposibles de discriminar. Otra de las consecuencias de la pandemia es el largo aislamiento con el que los seres humanos hemos tenido que lidiar y que al paso de los meses es más difícil de sobrellevar. Los expertos de la NASA son especialistas en el área. Decía la astronauta Jessica Meir que fue al regresar a la Tierra en abril (después de una misión de siete meses en la Estación Espacial), justo en medio de la pandemia, cuando realmente vivió lo que significaba la soledad. James Picano, responsable del entrenamiento psicológico de los astronautas en el Centro Espacial Johnson en Houston, Texas, ha señalado que el aislamiento social es una de las cosas que más les preocupa en los astronautas. La realidad cotidiana en medio de la pandemia es aún más compleja de sobrellevar.
Más allá de imponerse con rigor una serie de nuevas rutinas, la falta de claridad sobre cuándo la vida podrá volver a la normalidad hace que esta condición sea mucho más difícil de abordar, pues no se trata de astronautas cuidadosamente seleccionados y entrenados para el aislamiento y aún ellos pueden tener problemas y secuelas por esta condición. “La imprevisibilidad causa más ansiedad y hace que el ritmo sea más difícil”. Las observaciones de los especialistas en esta área sirven para alimentar los programas que se diseñan para el manejo de la salud mental durante y después de la pandemia.
Ventiladores, cascos, cubrebocas y análisis del aislamiento