Investigadores de la Universidad de California San Diego desarrollaron una estrategia para producir y extraer compuestos terapéuticos desde plantas sin destruir sus hojas, un avance que podría facilitar la fabricación de medicamentos bajo demanda en futuras misiones espaciales de larga duración y en entornos con recursos limitados en la Tierra.
ChileBio / 9 de junio, 2026.- En una misión espacial de larga duración, llevar suficientes medicamentos no es un detalle menor: muchos fármacos pueden perder estabilidad con el tiempo y reabastecer una nave a millones de kilómetros de la Tierra no es una opción sencilla. Por eso, una pregunta empieza a tomar fuerza en la biotecnología espacial: ¿podrían los astronautas producir algunas terapias directamente durante el viaje?
Un nuevo estudio liderado por investigadores de la Universidad de California San Diego (UC San Diego), Estados Unidos, apunta precisamente en esa dirección. El equipo desarrolló una estrategia simplificada para producir y recuperar desde plantas un compuesto terapéutico experimental, sin necesidad de destruir completamente el tejido vegetal. El trabajo fue publicado en la revista npj Science of Plants, de Nature Portfolio.
La investigación se enmarca en el área conocida como molecular farming o agricultura molecular, que busca usar plantas como plataformas de producción de proteínas, vacunas, anticuerpos u otros compuestos de interés biomédico. La ventaja es clara: las plantas pueden crecer usando luz, agua y nutrientes, y ya han sido cultivadas en entornos espaciales. Además, podrían integrarse a sistemas de soporte vital, ayudando al reciclaje de aire y agua.
“Con las plantas, se pueden producir compuestos terapéuticos complejos usando luz, agua y suelo”, explicó Nicole Steinmetz, autora senior del estudio y profesora de ingeniería química y nanoingeniería en UC San Diego. Esta característica convierte a las plantas en una alternativa atractiva frente a los sistemas farmacéuticos tradicionales, que suelen requerir infraestructura industrial, condiciones estériles estrictas y equipos voluminosos.
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El desafío: producir y cosechar sin destruir la planta
Para demostrar el concepto, el equipo trabajó con un compuesto experimental que estudia desde hace más de una década: el virus del mosaico del caupí o CPMV, por sus siglas en inglés. Aunque este virus infecta leguminosas, también se investiga como nanopartícula de origen vegetal con propiedades inmunoestimulantes, con potencial en terapias contra el cáncer y en el desarrollo de vacunas. Es importante precisar que se trata de un candidato terapéutico experimental, no de un medicamento disponible para uso clínico general.
El CPMV fue producido en plantas de Nicotiana benthamiana y en plantas de caupí o poroto de ojo negro (Vigna unguiculata). Según Patrick Opdensteinen, primer autor del estudio e investigador postdoctoral en el laboratorio de Steinmetz, “producir el compuesto en estas plantas es sencillo”. El investigador agregó que estas plantas “pueden generar mucha biomasa en poco tiempo, y más biomasa significa más producto”. Sin embargo, el gran desafío está en el paso siguiente: “La principal dificultad ahora es descubrir cómo sacar el producto de las plantas”, señaló.
Tradicionalmente, la recuperación de estos productos implica cosechar hojas, molerlas y procesar una mezcla vegetal compleja. Opdensteinen lo resumió con una imagen muy gráfica: “Terminas con algo que parece un batido, y puedes imaginar que sacar tu producto de ese batido es desafiante”. Además, advirtió que el equipamiento usado para ese tipo de procesamiento ocupa un laboratorio completo, por lo que no sería práctico trasladarlo a una nave espacial.
Por eso, el equipo exploró una vía menos destructiva: recuperar el CPMV desde el apoplasto, una red de espacios dentro de la hoja, ubicada fuera de la membrana plasmática de las células vegetales. En términos simples, los investigadores buscaron “lavar” suavemente el interior extracelular de la hoja para extraer allí las partículas virales, sin tener que triturar todo el tejido.
El procedimiento consiste en sumergir hojas en una solución tampón, aplicar vacío para que el líquido penetre en el apoplasto y luego centrifugar suavemente el material para recuperar el fluido que contiene las partículas de CPMV. Después, ese líquido se purifica mediante filtración, separando las partículas virales de contaminantes vegetales más pequeños.
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Una cosecha más limpia y potencialmente repetible
El resultado fue prometedor: los investigadores pudieron recuperar partículas intactas de CPMV desde las hojas sin destruir el tejido vegetal. En el estudio, el equipo reporta que la pureza inicial del CPMV obtenido desde el apoplasto fue aproximadamente 200 veces mayor que la de los extractos obtenidos mediante trituración de hojas, porque se arrastran menos proteínas y componentes celulares no deseados.
Además, el proceso pudo escalarse a más de 50 plantas y completarse en menos de dos horas. Al combinar la extracción por infiltración-centrifugación con ultrafiltración/diafiltración, el equipo logró preparaciones de CPMV con alta pureza. Sin embargo, también hay una limitación relevante: el rendimiento total fue menor que el obtenido con métodos destructivos tradicionales. Por eso, los autores plantean que la estrategia aún requiere optimización, especialmente para mejorar la recuperación del líquido infiltrado en las hojas.
El punto clave es que, al no destruir la planta, se abre la posibilidad de realizar cosechas repetidas del mismo material vegetal, algo especialmente valioso en ambientes donde cada gramo de biomasa, agua y equipamiento cuenta. En futuras aplicaciones, el equipo espera adaptar este enfoque no solo a hojas individuales, sino también a plantas vivas completas.
Pruebas bajo condiciones espaciales simuladas
El estudio también evaluó cómo funcionaría este sistema bajo condiciones que imitan algunos desafíos del espacio. Para simular microgravedad, el equipo colaboró con el laboratorio de Maziar Ghazinejad, profesor del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de UC San Diego, y construyó una máquina de posicionamiento aleatorio que rota las plantas para reducir el efecto direccional de la gravedad.
Las plantas también fueron expuestas a fluctuaciones de temperatura y estrés oxidativo, como una forma de aproximarse a algunos efectos asociados a ambientes espaciales. En algunos casos, estos factores modificaron el rendimiento del CPMV. Los autores observaron que la microgravedad simulada alteró la morfología de las plantas, mientras que la temperatura y el estrés oxidativo influyeron en la acumulación del virus en forma dependiente del tiempo.
Aunque el estrés suele considerarse una condición negativa para el crecimiento vegetal, en este caso podría tener un efecto útil. “Las plantas se vuelven más susceptibles a las enfermedades cuando están estresadas, lo que normalmente es una desventaja”, explicó Opdensteinen. “Pero como nuestro producto deriva de un virus vegetal, podemos usar esa respuesta al estrés para aumentar los rendimientos”.
¿Medicamentos hechos en plantas durante una misión a Marte?
El objetivo final del equipo es que estas técnicas puedan probarse en misiones espaciales reales. Antes de eso, todavía quedan preguntas abiertas: cómo afectarán las condiciones espaciales reales la absorción de agua y nutrientes, la fisiología de las plantas, la estabilidad del material genético usado en el proceso y la producción del compuesto a lo largo del tiempo.
Los investigadores también planean evaluar cómo el lanzamiento de cohetes podría afectar las semillas y los materiales genéticos utilizados. Por ahora, el estudio no demuestra que los astronautas ya puedan fabricar medicamentos en el espacio, pero sí entrega una prueba de concepto relevante: las plantas podrían convertirse en plataformas compactas, renovables y potencialmente reutilizables para producir compuestos terapéuticos bajo demanda.
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Más allá de la exploración espacial, esta tecnología también podría tener aplicaciones en la Tierra. Sistemas de producción farmacéutica basados en plantas, más simples y menos dependientes de infraestructura industrial compleja, podrían ser útiles en zonas remotas, emergencias sanitarias o regiones con recursos limitados.
Como ocurre con muchos avances en biotecnología, la importancia del estudio no está solo en el producto específico, sino en la plataforma: una forma más eficiente, menos destructiva y potencialmente repetible de obtener moléculas de interés desde plantas vivas.
- Estudio científico: Opdensteinen, P., Lewin, K., Jain, A. et al. “Streamlined molecular farming of plant virus therapeutics for space flight and other low-resource environments”. npj Science of Plants 2, 16 (2026). https://www.nature.com/articles/s44383-026-00030-y DOI: https://doi.org/10.1038/s44383-026-00030-y