Deocamdată, biotehnologia spațială este încă la primele sale capitole, dar dacă o serie de companii care au trecut deja de faza experimentelor își vor atinge obiectivele fixate, următoarea generație de medicamente pentru combaterea bolilor legate de îmbătrânire s-ar putea să nu provină din laboratoarele de cercetare de pe Pământ, ci de pe o stație spațială.
Conexiunea dintre biotehnologie și cucerirea spațiului extraterestru capătă noi valențe. Spațiul nu mai este doar subiect pentru rachete și sateliți, ci este un mediu din ce în ce mai valoros pentru desfășurarea experimentelor biomedicale care nu sunt posibile pe Pământ. Sub microgravitație – mediul în care nu se simt efectele gravitației, iar obiectele devin imponderabile -sistemele biologice se comportă diferit, iar această diferență este exact ceea ce face spațiul atât de util pentru anumite cercetări în domeniul descoperirii de noi medicamente.
Exobiosphere, o organizație de cercetare contractuală cu sediul în Luxemburg, folosește acest mediu. În luna aprilie a acestui an, Exobiosphere a primit o finanțare de 3 milioane de euro pentru a-și dezvolta platforma de descoperire a medicamentelor în regim de microgravitație. Compania este susținută de Agenția Spațială din Luxemburg și se pregătește pentru prima sa misiune spațială. Exobiosphere nu este însă un caz izolat. NASA a sprijinit eforturile mai multor companii de a realiza experimente în spațiu. Dar ce face din spațiu un mediu atât de capabil să accelereze inovația biotehnologică?
Biotehnologie în exteriorul planetei
Pe orbită, absența convecției și a sedimentării determinate de gravitație permite cristalelor de proteine să crească mai lent și mai uniform. Acest lucru duce la cristale mai mari și bine ordonate, care sunt mai ușor de analizat. Concret, cunoștințele obținute din aceste cristale crescute în spațiu pot accelera proiectarea de noi medicamente, în special în cazul proteinelor care sunt greu de cristalizat pe Pământ.
NASA a sprijinit mai multe asemenea experimente pe Stația Spațială Internațională (ISS), inclusiv un proiect recent condus de compania farmaceutică germană Merck privind cristalizarea țintelor cheie oncologice.
Microgravitația modifică, de asemenea, modul în care celulele umane cresc și interacționează. De exemplu, celulele canceroase cultivate în spațiu formează adesea structuri 3D care seamănă mai mult cu tumorile reale decât straturile de celule plate din vasele Petri. În mod similar, modelele de celule renale de pe orbită au oferit noi perspective asupra echilibrului fluidelor, inflamației și degradării țesuturilor, permițând o mai bună înțelegere a progresiei bolii renale.
Expunerea la radiații, microgravitație și oxigen limitat în spațiu creează un fel de mediu de stres accelerat pentru celule. Acest lucru face din spațiu o platformă neașteptată pentru construirea de modele relevante de boală, care ar putea ajuta la reducerea decalajului dintre rezultatele de laborator și rezultatele obținute cu pacienți reali.
Mediul extraterestru induce, de asemenea, stres oxidativ și declanșează forme de moarte celulară, cum ar fi necroza, care sunt mai greu de studiat în configurațiile standard de laborator. Acest fapt permite companiei LinkGevity să dezvolte compuși anti-necrotici cu aplicații potențiale atât în medicina de pe Pământ, cât și pentru sănătatea astronauților.
Apariția unor companii biotech dedicate, cum ar fi Exobiosphere și LinkGevity, care își propun să industrializeze și să extindă ceea ce odinioară erau doar experimente de nișă, este noua revoluție din biotehnologie. Pe măsură ce spațiul extraterestru devine mai accesibil, biotehnologia poate deveni unul dintre motivele pentru care rachetele spațiale vor părăsi Terra mai des.
Ascensiunea platformelor spațiale
Timp de ani de zile, biotehnologia spațială a presupus în mare parte experimente unicat – cultivarea cristalelor de proteine, testarea modului în care celulele se comportă pe orbită sau observarea modului în care microgravitația influențează atrofia musculară. Dar această stare de fapt începe să se schimbe. Un nou val de companii lucrează pentru a construi platforme reale în spațiu – nu doar pentru experimente simple – care pot face ca cercetarea în microgravitație să fie sistematică, scalabilă și mai accesibilă.
Exobiosphere este una dintre aceste companii. Fondată în 2024, organizația de cercetare contractuală dezvoltă o platformă de mare capacitate pentru descoperirea medicamentelor, concepută special pentru condițiile de microgravitație. Compania a obținut deja sprijin din partea Agenției Spațiale din Luxemburg și lucrează pentru Agenția Spațială Europeană. Scopul său este efectuarea unor teste preclinice la scară largă, pe orbită, începând cu aplicații în medicina regenerativă, imunoterapie și oncologie.
„Construim o infrastructură critică menită să faciliteze accesul companiilor farmaceutice și biotehnologice la metode de cercetare avansate. Această investiție marchează un pas esențial pe calea care face descoperirea medicamentelor în microgravitație accesibilă, scalabilă și viabilă din punct de vedere comercial“, a declarat Kyle Acierno, director executiv al Exobiosphere.
O altă companie care încearcă să transforme microgravitația în ceva util pentru biotehnologie este SpacePharma. A construit laboratoare mici, automate, care pot fi trimise pe orbită și controlate de pe Pământ, permițând cercetătorilor să efectueze experimente fără a fi nevoie de astronauți sau de încărcătură suplimentară. Este o modalitate de a face ca cercetarea spațială să fie mai puțin o misiune unică și mai mult un serviciu. Dar, uneori, este și invers – biotehnologia dezvoltată pe Pământ își găsește o utilizare suplimentară în spațiu. Acesta este cazul LinkGevity.
Regândirea îmbătrânirii pe orbită
LinkGevity nu a început ca o companie spațială. Scopul său inițial a fost regândirea modului în care înțelegem îmbătrânirea și declinul care vine odată cu aceasta. Fondată de surorile Carina Kern, om de știință în domeniul longevității, și Serena Kern-Libera, avocat, compania și-a construit fundamentul pe ceea ce ele numesc teoria modelului de îmbătrânire – un cadru pentru identificarea căilor biologice comune care conduc la mai multe boli legate de vârstă, mai degrabă decât studierea fiecărei astfel de boli în parte.
Cel mai important medicament dezvoltat de companie este un set de compuși anti-necrotici care pot bloca necroza. Spre deosebire de apoptoză, care este o formă controlată și adesea benefică de moarte celulară, necroza este haotică și ireversibilă, ducând la insuficiență tisulară și de organ. Potrivit cercetărilor LinkGevity, acest proces joacă un rol central în șase din primele zece cauze globale de deces, inclusiv leziunile renale acute.
Unde intervine rolul spațiului?
Se pare că necroza – și stresul care o declanșează, cum ar fi deteriorarea oxidativă, inflamația și privarea de oxigen – sunt, de asemenea, preocupări serioase pentru misiunile spațiale de lungă durată. Astronauții aflați în misiuni prelungite se confruntă cu o deteriorare fiziologică asemănătoare cu îmbătrânirea accelerată, iar rinichiul este unul dintre cele mai vulnerabile organe. LinkGevity a adoptat această linie de cercetare și a fost admisă într-un program NASA conceput pentru a sprijini startup-urile care lucrează la tehnologii de sănătate pentru călătoriile în spațiu. LinkGevity vede în acest program oportunitatea de a-și valorifica medicamentele anti-necrotice în spațiu – de exemplu, pentru a preveni deteriorarea organelor în timpul misiunilor în spațiu sau chiar pentru a sprijini creșterea de organoide și crioconservarea.
