Od 20 lat Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) okrąża Ziemię około 16 razy dziennie z prędkością 8 km/s. W tym czasie na pokład weszło 241 astronautów z 19 krajów. Posiadanie na pokładzie odpowiednich leków na długie pobyty w kosmosie, które mogą trwać miesiącami, podczas gdy w środowisku mikrograwitacji przeprowadzane są złożone testy i eksperymenty, ma najważniejsze znaczenie.
Apteczki medyczne zabrane na pokład ISS zawierają w tej chwili ponad 190 różnych, często używanych farmaceutyków. Badanie spożycia leków przeprowadzone na ISS w 2017 roku wykazało, iż każdy członek załogi przyjmował średnio cztery leki tygodniowo: najczęściej leki przeciwbólowe, leki zmniejszające przekrwienie i środki nasenne. Zapasy medykamentów kurczą się więc w dość szybkim tempie i konieczne jest ich stałe uzupełnianie.
Leki na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej
Realizacja tego zadania jest dosyć złożonym działaniem. Procesja mniejszych wahadłowców i statków kosmicznych przewożących zapasy – w tym żywność, wodę, sprzęt i leki – przyłącza się do ISS w ściśle kontrolowanej kolejności. National Aeronautics and Space Administration (NASA) opisuje te misje zaopatrzeniowe jako „operację międzynarodową wymagającą dużej precyzji, którą za każdym razem należy wykonać niemal perfekcyjnie”. Delikatność tej procedury uwypukliła awaria trzech różnych rakiet zaopatrzeniowych w ciągu ośmiu miesięcy w latach 2014–2015.
- Czytaj również: Leki polecą w kosmos – naukowcy z Zabrza sprawdzą trwałość polimerowych otoczek
Pomimo tej złożoności fakt, iż ISS znajduje się zaledwie 400 km od Ziemi (odległość znana jako niska orbita okołoziemska [LEO]), umożliwia regularne misje zaopatrzeniowe – około ośmiu lub dziewięciu razy w roku – i zapewnia zaopatrzenie ograniczonej liczby leków na pokładzie. Jednak plany NASA dotyczące wysłania załogowego statku kosmicznego na Księżyc i Marsa w nadchodzących latach wymusiły ponowne przemyślenie; odległości te są po prostu zbyt duże, aby regularne misje zaopatrzeniowe mogły działać.
Odrębną kwestią jest utrata przydatności leków do spożycia z uwagi na termin ich ważności w czasie tak długiej misji. Terminy ważności niektórych leków wynoszą nieraz zaledwie 12 miesięcy od daty produkcji, a w przestrzeni kosmicznej mogą być jeszcze krótsze.
Przechowywanie leków w kosmosie
Ze względu na ograniczenia dotyczące przechowywania na pokładzie leki zostaną prawdopodobnie pozbawione wszystkich nieporęcznych opakowań zewnętrznych, w tym blistrów, co jeszcze skróci ich okres przydatności do spożycia i potencjalną stabilność.
Chociaż czas rozkładu leków po usunięciu oryginalnego opakowania jest przedmiotem trwających badań, uważa się, iż długotrwałe narażenie na promieniowanie gamma w przestrzeni kosmicznej może wpływać na stabilność leków, zmieniać substancje czynne lub potencjalnie prowadzić do wytwarzania toksycznych produktów ubocznych. Co więcej, na pokładzie statku kosmicznego panuje suche środowisko o niskiej wilgotności, co również skraca okres przydatności leków.
Jednym z obszarów, którym przyglądają się badacze i który mógłby pomóc w walce z tą degradacją, jest żywotność powłok pochodzenia biologicznego. Zespół z Tufts University w Massachusetts badał, czy cienka warstwa białek jedwabiu nałożona na leki może działać jako tarcza ochronna przed narażeniem na ekstremalne warunki środowiskowe, takie jak zwiększone promieniowanie. realizowane są próby sprawdzające, jak mogłoby to działać w przestrzeni kosmicznej, ale wyniki nie są jeszcze znane.
Kosmiczna produkcja leków
W innym punkcie badacze przyglądają się produkcji leków na pokładzie statku kosmicznego, aby pomóc zmniejszyć zależność od istniejących dostaw. Jednym z możliwych scenariuszy jest druk 3D leków, w ramach którego składniki są rozpylane i układane warstwowo, aby utworzyć odpowiednie związki wtedy, gdy astronauci będą ich potrzebowali.
Jednak w przestrzeni kosmicznej podejście to przez cały czas wiąże się z wyzwaniami. Wszystkie maszyny, których by potrzebowano, są naprawdę duże, a statek kosmiczny zabierający astronautów na Marsa będzie naprawdę mały. Problemem jest również stabilność składników potrzebnych do produkcji leków. Czas, narażenie na promieniowanie i niekorzystne warunki środowiskowe działają także na substraty, a nie tylko na gotowe produkty – w ten właśnie sposób wracamy do punktu wyjścia.
- Czytaj również: Leki prosto z kosmosu?
Nadzieję na kosmiczną produkcję daje odmienne podejście. Badania w TRISH (Translational Research Institute for Space Health) skupiają się na innym nurcie produkcji farmaceutycznej — biologii syntetycznej. Wyłaniająca się dyscyplina bada, jak modyfikować produkty naturalne w celu wytworzenia leków. Innymi słowy, przekształca komórkę biologiczną w przemysłową biofabrykę.
Teoretycznie umożliwiłoby to astronautom hodowanie naturalnych organizmów, które poddano by modyfikacji genetycznej w celu produkcji leków, a wszystko, czego potrzebowaliby, aby zmieścić się na statku kosmicznym, to biblioteka zmodyfikowanego DNA, gotowa do wbudowania w wyhodowane mikroorganizmy. Oznaczałoby to, iż nie trzeba się martwić o zabranie na pokład ogromnej maszyny ani składników, które się przeterminują. Czyż nie o to chodziło?
Autor: Sylwia Ziółkowska
Przeczytałeś 60% tego artykułu.
Całość dostępna w magazynie MGR.FARM.
