Tratamentul cancerului în era cosmică: inovații în medicamente datorită microgravitației
Companiile farmaceutice explorează posibilitatea de a produce medicamente împotriva cancerului în spațiu, unde condițiile de microgravitație ar putea permite obținerea unor tratamente mai ușor de administrat. La aproximativ 480 de kilometri deasupra Pământului, o capsulă spațială găzduiește deja un experiment în care sunt cultivate cristale ale unui potențial medicament oncologic. Cercetătorii speră că această tehnologie ar putea transforma modul în care sunt dezvoltate și fabricate medicamentele, dar costurile ridicate și necesitatea obținerii unor rezultate constante rămân obstacole importante.
În interiorul uneia dintre cele trei capsule spațiale de dimensiunea unor mașini de spălat aflate pe orbită, în condiții de microgravitație, sunt cultivate cristale minuscule ale unui potențial medicament împotriva cancerului. Celelalte două testează materiale de protecție termică și sisteme de navigație, necesare pentru reintrarea în atmosfera terestră la viteze hipersonice. Experimentele reprezintă un pas către dezvoltarea unei noi industrii, care ar putea permite fabricarea medicamentelor și a altor materiale direct în spațiu.
Capsulele aparțin companiei americane Varda Space Industries, cu sediul în California, care a lansat două dintre ele la bordul aceleași rachete, pe 1 octombrie, iar pe cea de-a treia, pe 20 octombrie. Este pentru prima dată când compania are simultan trei vehicule spațiale pe orbită, apropiindu-se astfel de obiectivul de a opera o flotă de fabrici farmaceutice orbitale. Directorul general, Will Bruey, a declarat: „Suntem prima companie din istoria omenirii care a lansat simultan mai multe vehicule comerciale capabile să reintrene în atmosferă. Ceea ce părea cândva un «viitor nebunesc», în care produsele sunt fabricate în spațiu, devine din ce în ce mai mult o certitudine.”
Avantajele medicamentelor fabricate în spațiu
Unul dintre principalele avantaje ale producției în spațiu este microgravitația. Pe Pământ, gravitația determină particulele aflate în suspensie în lichide să se depună, iar diferențele de densitate generează curenți care pot perturba procesul de formare a cristalelor. În condiții de microgravitație, aceste efecte sunt reduse, ceea ce permite cristalelor să se dezvolte într-un mod mai ordonat. Dr. Meganne Christian, responsabilă de misiunile de producție în spațiu, a explicat: „Dacă reușești să elimini aceste efecte, poți obține o creștere mult mai ordonată a cristalelor.”
Dimensiunea, forma și structura cristalelor unei substanțe medicamentoase influențează modul în care aceasta se dizolvă, stabilitatea sa și felul în care poate fi administrată. Medicamentele care necesită în prezent perfuzii intravenoase ar putea fi reformulate astfel încât să poată fi administrate prin injecții mai simple și mai convenabile pentru pacienți. De asemenea, semiconductorii utilizați în telefoane inteligente și vehicule electrice ar putea fi fabricați în spațiu, unde microgravitația și absența aerului ar putea contribui la obținerea unor cristale mai pure, cu mai puține defecte.
De la experimentele de pe Stația Spațială Internațională la fabrici autonome pe orbită
Oamenii de știință experimentează de zeci de ani producția de materiale în condiții de microgravitație, în special la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS). Totuși, stația a fost utilizată în principal pentru testarea ideilor științifice și urmează să fie retrasă din exploatare în jurul anului 2030. Dr. Ryan Reeves, director științific adjunct al Laboratorului Național al ISS, a explicat: „Nu a fost neapărat proiectată având în vedere activitățile de producție.” Mai multe companii dezvoltă în prezent stații spațiale comerciale care ar putea înlocui actuala stație orbitală.
Compania britanică BioOrbit a trimis recent pe ISS un laborator de dimensiunea unui cuptor cu microunde, ca etapă în dezvoltarea unor medicamente împotriva cancerului pe care pacienții să și le poată administra singuri prin injecție. Totuși, pentru producția la scară largă, prezența oamenilor poate reprezenta un obstacol. Dr. Christian a menționat: „Trebuie să elimini oamenii din ecuație, deoarece contaminăm mediul, provocăm vibrații și avem nevoie de un nivel mult mai ridicat de siguranță.”
O soluție o reprezintă fabricile spațiale autonome, cunoscute sub denumirea de free-flyers, care sunt transportate pe orbită cu ajutorul rachetelor SpaceX și conțin laboratoare miniaturale în care materialele pot fi procesate fără intervenția astronauților. După finalizarea experimentelor, o capsulă se desprinde de vehiculul spațial, reintră în atmosfera terestră și aterizează în siguranță, cu ajutorul unei parașute, într-o regiune nelocuită.
Provocările și viitorul industriei farmaceutice în spațiu
Compania americană care desfășoară experimentele farmaceutice a reușit deja să readucă pe Pământ mai multe capsule de pe orbită și intenționează să lanseze alte șapte misiuni în 2027 și încă zece în 2028. Posibilitatea de a desfășura experimente frecvente este esențială pentru dezvoltarea medicamentelor. Michael Reilly, directorul de strategie al companiei, a declarat: „Dacă oamenii de știință trebuie să aștepte zece ani între experimente sau chiar și un singur an, acest ritm nu se potrivește deloc cu viteza de dezvoltare a medicamentelor moderne.”
În timp ce unele companii se concentrează pe dezvoltarea medicamentelor, altele explorează posibilitatea fabricării unor materiale utilizate în industria electronică. Compania britanică Space Forge dezvoltă o metodă prin care cristalele semiconductoare cultivate în spațiu ar putea fi aduse pe Pământ și utilizate drept modele pentru producerea unor cantități mai mari. Andrew Bacon, cofondatorul și directorul tehnologic al companiei, a declarat că evoluțiile recente sugerează că industria producției spațiale se apropie de un moment de cotitură.
Cu toate acestea, rămân provocări importante, în special necesitatea de a demonstra că avantajele producției pe orbită justifică investițiile. Dr. Christian a subliniat: „Trebuie să identificăm acele utilizări cu valoare ridicată pentru care merită să desfășurăm activitatea în condiții de microgravitație.” Una dintre cele mai mari provocări rămâne demonstrarea faptului că producția în spațiu poate oferi rezultate fiabile și constante, astfel încât tehnologia să poată fi utilizată la scară comercială. „Pentru ca un proces să devină viabil din punct de vedere comercial, trebuie repetat iar și iar,” a concluzionat Christian.
