Lieky proti rakovine z vesmíru? Na obežnej dráhe už prebiehajú experimenty

Ako informoval britský denník The Guardian, približne 480 kilometrov nad Zemou momentálne obiehajú tri vesmírne kapsuly veľké asi ako práčka. V jednej z nich rastú v podmienkach mikrogravitácie drobné kryštály potenciálneho lieku proti rakovine. Zvyšné dve testujú tepelné ochranné materiály a navigačné systémy potrebné na návrat kapsúl cez zemskú atmosféru pri hypersonických rýchlostiach.

Všetky tri zariadenia patria kalifornskej spoločnosti Varda Space Industries. Dve kapsuly vypustila 1. októbra a tretiu 20. októbra. Po prvý raz tak prevádzkuje tri vesmírne zariadenia súčasne, čím sa približuje k svojmu cieľu vybudovať flotilu orbitálnych farmaceutických tovární.

„Sme prvou spoločnosťou v histórii ľudstva, ktorá súčasne vypustila viacero komerčných návratových vesmírnych zariadení. S rastúcou frekvenciou štartov sa kedysi ‚bláznivá budúcnosť‘ výroby produktov vo vesmíre stáva čoraz istejšou,“ uviedol generálny riaditeľ spoločnosti Will Bruey.

Prečo môže byť vesmír výhodnejší než Zem?

Hlavnou výhodou výroby vo vesmíre je mikrogravitácia. Na Zemi gravitácia spôsobuje usadzovanie častíc v kvapalinách a rozdiely v hustote vytvárajú prúdenie, ktoré môže narúšať rast kryštálov.

„Ak dokážete tieto vplyvy odstrániť, kryštály môžu rásť oveľa usporiadanejším spôsobom,“ vysvetlila doktorka Meganne Christianová, manažérka vesmírnej výroby v britskej organizácii Satellite Applications Catapult.

Pre farmaceutický priemysel by to mohlo znamenať nové možnosti pri vývoji a úprave liekov. Veľkosť, tvar a usporiadanie kryštálov totiž ovplyvňujú rozpustnosť liečiv, ich stabilitu aj spôsob podávania pacientom.

V niektorých prípadoch by tak bolo možné lieky, ktoré sa dnes musia podávať intravenóznou infúziou, upraviť do podoby jednoduchších injekcií. Technológia je však zatiaľ vo fáze experimentov.

Prečítajte si tiež

Nový krvný test dokáže odhaliť návrat jednej z najsmrteľnejších druhov rakoviny

Vesmírne továrne majú fungovať bez astronautov

Vedci skúmajú možnosti výroby materiálov v mikrogravitácii už niekoľko desaťročí, predovšetkým na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS). Tá však slúžila najmä na vedecké experimenty a jej vyradenie z prevádzky sa plánuje približne na rok 2030.

„Nebola nevyhnutne navrhnutá s ohľadom na výrobu,“ vysvetlil doktor Ryan Reeves, zástupca hlavného vedca Národného laboratória ISS.

Viaceré spoločnosti preto vyvíjajú komerčné vesmírne stanice, ktoré by mohli ISS nahradiť, zatiaľ čo ďalšie pripravujú špecializované laboratóriá a zariadenia.

Medzi nimi je aj britská spoločnosť BioOrbit, ktorá nedávno dopravila na ISS laboratórium veľké približne ako mikrovlnná rúra. Ide o krok smerujúci k výrobe liekov proti rakovine, ktoré by si pacienti mohli aplikovať sami.

Pri rozsiahlejšej výrobe však podľa odborníkov môže byť prítomnosť astronautov prekážkou.

„Pri veľkovýrobe a určitých priemyselných procesoch musíte ľudí dostať z procesu preč, pretože spôsobujeme znečistenie, vytvárame vibrácie a vyžadujeme úplne inú úroveň bezpečnosti,“ vysvetlila Christianová.

Práve na tomto princípe fungujú autonómne továrne spoločnosti Varda. Jej zariadenia sa dostávajú na obežnú dráhu pomocou rakiet SpaceX a obsahujú miniatúrne laboratóriá, ktoré pracujú bez astronautov. Po dokončení experimentov sa kapsula oddelí od vesmírneho zariadenia, preletí atmosférou a pomocou padáka pristane v neobývanej oblasti Zeme.

Spoločnosť už úspešne dopravila späť niekoľko kapsúl. V roku 2027 plánuje ďalších sedem misií a v roku 2028 desať.

Možnosť opakovane a v krátkych intervaloch vykonávať experimenty je podľa odborníkov mimoriadne dôležitá najmä pri vývoji nových liečiv.

„Ak musia vedci medzi experimentmi čakať desať rokov alebo dokonca aj jeden rok, vôbec to nezodpovedá tempu moderného vývoja liekov,“ upozornil Michael Reilly, hlavný strategický riaditeľ spoločnosti Varda.

Prečítajte si tiež

Proti chrípke sa viete dať zaočkovať už aj v lekárni. Počet záujemcov farmaceutov prekvapil

Vesmír môže zmeniť aj výrobu polovodičov

Výhody mikrogravitácie sa nemusia obmedzovať iba na farmaceutický priemysel. Vesmírne prostredie by mohlo umožniť aj výrobu čistejších polovodičových kryštálov s menším počtom defektov. Polovodiče sa pritom používajú v širokej škále zariadení, od smartfónov až po elektromobily.

„Osobne by som veľmi rada vyskúšala výrobu grafénu v mikrogravitácii. Teoreticky je to neuveriteľný materiál, ale v praxi vzniká v kryštáloch množstvo defektov. Podobné je to aj s polovodičmi. Ak dokážete znížiť počet defektov, môžete získať materiál s oveľa lepšími vlastnosťami,“ uviedla Christianová.

Britská spoločnosť Space Forge z Cardiffu napríklad vyvíja technológiu, pri ktorej by sa kryštály polovodičov vyrobené vo vesmíre vracali na Zem a následne používali ako základ na výrobu väčšieho množstva materiálu. Princíp prirovnáva k použitiu kvásku pri pečení chleba.

Jej prvé vesmírne zariadenie ForgeStar-1 už otestovalo niektoré procesy potrebné na výrobu takzvaných zárodočných polovodičových doštičiek. Hotový materiál však zatiaľ nevyrobilo ani nedopravilo späť na Zem.

Spoluzakladateľ a technický riaditeľ spoločnosti Andrew Bacon dúfa, že celý proces výroby a návratu materiálu sa podarí predviesť do roku 2030.

„Keď sme v roku 2018 začínali, nikto o tom nehovoril. Teraz o tom hovorí množstvo spoločností,“ uviedol Bacon.

„Ľudia začínajú brať tento trh veľmi vážne. Naozaj mám pocit, že stojíme na začiatku novej priemyselnej revolúcie,“ dodal.

Prečítajte si tiež

Niektorým ľuďom stačia štyri hodiny spánku. Vedci odhalili genetické tajomstvo

Výroba vo vesmíre musí dokázať, že sa oplatí

Optimistické očakávania podporujú klesajúce náklady na vypúšťanie rakiet a čoraz častejšie komerčné vesmírne lety. Napriek tomu zostáva viacero prekážok, predovšetkým vysoké náklady a potreba preukázať, že výroba na obežnej dráhe prináša skutočné výhody.

„Nebude to komerčne životaschopné pri každom využití. Musíme identifikovať tie prípady s vysokou pridanou hodnotou, pri ktorých má zmysel vykonávať prácu v mikrogravitácii,“ upozornila Christianová.

Novým podmienkam sa budú musieť prispôsobiť aj regulačné úrady. Britská Agentúra pre reguláciu liekov a zdravotníckych výrobkov (MHRA) by mala ešte tento rok zverejniť plán, ktorý objasní, ako sa budú existujúce pravidlá vzťahovať na lieky vyrobené na obežnej dráhe.

Jednou z najväčších výziev však zostáva preukázanie spoľahlivosti a opakovateľnosti vesmírnej výroby.

„Aby sa niečo stalo komerčne životaschopným, musí sa to robiť znova, znova a znova,“ vysvetlila Christianová.

„Presne to musia tieto kapsuly dokázať. Musia preukázať, že dokážu opakovane dosahovať rovnaké výsledky,“ uzavrela.