Οι Αγγλοσάξονες έχουν μια έκφραση που στη συγκεκριμένη περίπτωση ταιριάζει «γάντι». Ποια είναι αυτή; «The sky is the limit» ή, σε ελεύθερη μετάφραση, οι δυνατότητες είναι άπειρες. Τα όσα συμβαίνουν, έως και την ώρα που γράφονται αυτές οι γραμμές, στο Διάστημα αποδεικνύουν ότι η ιατρική επιστήμη έχει ήδη… εκτοξευθεί, αναζητώντας τις θεραπείες του μέλλοντος στον ουρανό.
Επιστρέφοντας πίσω στη Γη, σε ένα μικρό εργαστήριο στριμωγμένο στη γωνιά ενός ουρανοξύστη στο κέντρο του Τελ Αβίβ, ο ισραηλινός επιχειρηματίας Yossi Yamin κρατάει περήφανα αυτό που αποκαλεί «ένα μικρό εργοστάσιο βαλιτσών τύπου Τζέιμς Μποντ, που τροφοδοτείται από τον ήλιο».
Τα τελευταία τέσσερα χρόνια, όπως σημειώνεται σε δημοσίευμα του Guardian, αυτά τα μικρά μεταλλικά κουτιά, που στο εξωτερικό τους καλύπτονται από ηλιακούς συλλέκτες, έχουν εκτοξευθεί επανειλημμένως στο πίσω μέρος ενός πυραύλου SpaceX, τροφοδοτώντας με πρωτοποριακές γνώσεις τους επιστήμονες που εργάζονται άοκνα πίσω στη Γη.
Ως διευθύνων σύμβουλος της SpacePharma –μιας εταιρείας που συνεργάζεται με πελάτες από όλον τον κόσμο, από παιδιατρικά νοσοκομεία έως φαρμακευτικές εταιρείες– ο Yamin επενδύει στη δημιουργία μιας νέας βιομηχανίας. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία που αναπτύχθηκε στο Technion, το παλαιότερο πανεπιστήμιο του Ισραήλ, ένας ολοένα αυξανόμενος αριθμός βιολόγων είναι σε θέση να μικρογραφήσουν τα πειράματά τους και να τα στείλουν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS). Τα όσα εκτυλίσσονται εκεί ελέγχονται εξ αποστάσεως από το έδαφος.
«Δεν πρόκειται για επιστημονική φαντασία» δηλώνει στον Guardian ο Yamin. «Πέρυσι πραγματοποιήσαμε επτά πειράματα σε τροχιά και ο αριθμός αυξάνεται. Τον επόμενο μήνα θα διεξαχθούν ακόμη πέντε, σε διάφορους τομείς – από το μέλλον της περιποίησης του δέρματος έως τη δημιουργία φαρμάκων για τη μακροζωία και τις εγκεφαλικές παθήσεις».
Στο ερώτημα γιατί το Διάστημα αποτελεί ιδανικό περιβάλλον για τη διεξαγωγή ερευνών, η απάντηση είναι, τελικά, αυτονόητη. Η απουσία βαρύτητας προσφέρει μια άλλη οπτική στους επιστήμονες. Πιο αναλυτικά, η αρυτική έλξη της Γης μπορεί να κρύψει μερικούς από τους τρόπους με τους οποίους επικοινωνούν τα κύτταρα, καθιστώντας πιο δύσκολο να κατανοήσουμε τον τρόπο που συμπεριφέρονται. Αντίστοιχα, η βαρύτητα καθιστά πολύ πιο δύσκολη τη μελέτη των πολύπλοκων κρυσταλλικών δομών βασικών πρωτεϊνών – όπως για παράδειγμα εκείνων που συνδέονται με τον καρκίνο, τους ιούς, γενετικές διαταραχές, καθώς και καρδιακές παθήσεις. Και όμως, η ανάπτυξη αυτών των εύθραυστων κρυστάλλων είναι ζωτικής σημασίας για την ανάλυση του τρόπου με τον οποίο εξελίσσεται ένας όγκος ή ένας ιός, ή για τον εντοπισμό μικρών θυλάκων, όπου θα μπορούσαν να στοχεύσουν νέες θεραπείες.
Συναρπαστικές δυνατότητες
Η εταιρεία βιοτεχνολογίας MicroQuin, με έδρα τη Μασαχουσέτη, έπειτα από μια σειρά πειραμάτων που διεξήχθησαν στον ISS τα τελευταία τέσσερα χρόνια, έχει ήδη ξεκινήσει τη δημιουργία μιας νέας σειράς φαρμάκων. Το πεδίο δράσης, δε, είναι μεγάλο. Μελετώνται θεραπείες για τον καρκίνο των ωοθηκών και του μαστού, για την αντιμετώπιση της τραυματικής εγκεφαλικής βλάβης, του Πάρκινσον, ακόμη και της εποχικής γρίπης.
Το κλειδί που αναμένεται να… ξεκλειδώσει αυτές τις υπό εξέλιξη θεραπείες κρατάει μια οικογένεια πρωτεϊνών που ονομάζονται TMBIM. Οι επιστήμονες επιθυμούσαν εδώ και καιρό να στοχεύσουν τα TMBIM με φάρμακα, καθώς είχε διαπιστωθεί ότι συμβάλλουν στη ρύθμιση του εσωτερικού περιβάλλοντος των κυττάρων. Λαμβάνοντας συνεπώς υπόψη πως σε ορισμένους καρκίνους αλλά και νευροεκφυλιστικές παθήσεις αυτό το περιβάλλον γίνεται τοξικό, αναπτύχθηκε η θεωρεία ότι ενδεχομένως οι πρωτεΐνες αυτές θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως «διακόπτης» για την αναστροφή αυτών των αλλαγών. Η βαρύτητα, όμως, έκανε σχεδόν αδύνατον για τα TMBIM να κρυσταλλωθούν στη Γη. Ετσι, η MicroQuin βρήκε στη λύση στο Διάστημα.
«Οι δυνατότητες είναι συναρπαστικές» λέει στον Guardian ο Σκοτ Ρόμπινσον, ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της MicroQuin. «Η γρίπη είναι ένα καλό παράδειγμα, δεδομένου πως όταν ο ιός εισέρχεται μέσα σε ένα κύτταρο, αλλάζει ολόκληρο το περιβάλλον, μετατρέποντάς το σε εξαιρετικά οξειδωτικό. Αλλά, χρησιμοποιώντας τα TMBIM, η μόλυνση από τον ιό της γρίπης μπορεί να σταματήσει πλήρως» προσθέτει, συμπληρώνοντας ότι η τεχνολογία αυτή πιθανόν να μπορεί να εφαρμοστεί και στην ανοσοθεραπεία.
Τραγωδίες και επιτυχίες
Τον Φεβρουάριο του 2003, το διαστημικό λεωφορείο Columbia θα εκραγεί κατά τη διάρκεια επανεισόδου του στη γήινη ατμόσφαιρα, σε ύψος 60 χλμ. πάνω από το Τέξας και τη Λουϊζιάνα. Και οι επτά αστροναύτες θα χάσουν τη ζωή τους. Η ζημιά στο αριστερό φτερό δύο εβδομάδες νωρίτερα, κατά την εκτόξευση, θα διαπιστωθεί πως ήταν η αιτία εκείνης της τραγωδίας.
Τρεις μήνες αργότερα, μια σειρά από φιαλίδια που περιείχαν κρυστάλλους θα ανακαλυφθούν ανάμεσα στα συντρίμμια. Θα βρεθούν σχεδόν άθικτοι. Το εύρημα αυτό αποτέλεσε για τους βιολόγους πηγή πληροφοριών ζωτικής σημασίας σχετικά με τη δομή μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται ιντερφερόνη άλφα-2b (πρόκειται για τη δραστική ουσία του φαρμάκου Intron A, το οποίο εκείνη την εποχή αποτελούσε τυπική θεραπεία για το μελάνωμα και την ηπατίτιδα C).
«Αυτός ήταν ένας από τους στόχους της αποστολής», σημειώνει στον Guardian ο Paul Reichert, ερευνητής στη φαρμακευτική εταιρεία Merck και πρωτοπόρος στον τομέα της Διαστημικής Ιατρικής. «Ημουν τόσο χαρούμενος εκείνη την εποχή, γιατί μπορέσαμε να παρέχουμε στις οικογένειες κάποιες θετικές πληροφορίες» συμπληρώνει.
Εκτοτε, το ενδιαφέρον εκτινάχθηκε. Το 2017, ο Reichert συμμετείχε σε μια αποστολή: η Merck έστειλε στον ISS το φάρμακό της με την εμπορική ονομασία «Keytruda» – το οποίο χορηγείται για τη θεραπεία πολλών διαφορετικών καρκίνων, όπως στον πνεύμονα, στο κεφάλι και στον λαιμό. Τα δεδομένα που αντλούν από τα πειράματα στο Διάστημα συμβάλλουν στην ανάπτυξη μιας συμπυκνωμένης μορφής του φαρμάκου, η οποία θα μπορούσε να χορηγηθεί ενδοφλεβίως.
Εάν αυτό επιτευχθεί, τότε οι ασθενείς που λαμβάνουν μονοκλωνικά αντισώματα δεν θα χρειάζεται να επισκέπτονται κάθε λίγες εβδομάδες το νοσοκομείο για να υποβληθούν σε έγχυση της θεραπείας τους. Αυτομάτως, η εξέλιξη αυτή θα βελτίωνε την ποιότητα ζωής τους, ενώ παράλληλα θα συνέβαλλε στη μείωση του κόστους της θεραπείας.
Οι επιστήμονες εκφράζουν ταυτόχρονα ελπίδες ότι τα επόμενα χρόνια το Διάστημα μπορεί να αποτελέσει γόνιμο έδαφος για την ανάπτυξη βιώσιμων θεραπειών με βλαστοκύτταρα. Για την ιστορία, οι ελπίδες έχουν επικεντρωθεί στην αποκατάσταση ή επανόρθωση κατεστραμμένων ιστών και οργάνων, χαρίζοντας, για παράδειγμα, χρόνια ζωής σε ασθενείς με καρδιακή ή ηπατική ανεπάρκεια. Ομως, έως και σήμερα τα αποτελέσματα των μελετών που διεξήχθησαν στη Γη ήταν χαμηλότερα των προσδοκιών.
Ο Κλάιβ Σβέντσεν, εκτελεστικός διευθυντής του Ινστιτούτου Αναγεννητικής Ιατρικής στο «Ceders-Sinai» του Λος Αντζελες, με τους συνεργάτες του, ήδη διεξάγουν εξ αποστάσεως πειράματα. Για τον σκοπό αυτόν, μια σακούλα βλαστοκυττάρων έχει μεταφερθεί στον ISS. Η ανάπτυξή τους μπορεί να παρατηρηθεί από το έδαφος μέσω απομακρυσμένης μαγνητοσκόπησης. Σύμφωνα με τις πρώτες ενδείξεις, αναπτύσσονται καλύτερα από ό,τι στη Γη…
Υψηλό κόστος, υψηλή ανταμοιβή
Το κύριο πρόβλημα με την έρευνα στο Διάστημα είναι το υψηλό κόστος. Για ένα μόνο πείραμα μπορεί να δαπανηθούν έως και 7,5 εκατ. δολάρια, ιδίως αν αυτό περιλαμβάνει την ενασχόληση αστροναύτη – η αμοιβή του, επί του παρόντος, καλύπτεται είτε από τη NASA είτε από ερευνητικές επιχορηγήσεις.
Εν τω μεταξύ, η διαστημική έρευνα περνά προοδευτικά σε ιδιωτικά χέρια, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται νέες προκλήσεις, αλλά και ευκαιρίες. Η NASA έχει ήδη δηλώσει πως θα τερματίσει τη λειτουργεία του Διαστημικού Σταθμού έως το τέλος του 2030, με την εταιρεία Axiom Space, με έδρα το Χιούστον, να σκοπεύει να τον αντικαταστήσει με τον πρώτο εμπορικό διαστημικό σταθμό.
Οι πανάκριβες διακοπές στο Διάστημα –εμπειρία μόνο για τους πιο πλούσιος ανθρώπους στη Γη– θα είναι η κύρια πηγή εσόδων για την Axiom Space, εντούτοις κεφάλαιο θα δαπανηθεί και για την κατασκευή επιπλέον ενοτήτων στον διαστημικό σταθμό για τη διεξαγωγή επιστημονικών πειραμάτων. Ο Σβέντσεν προβλέπει ότι αυτό θα δημιουργήσει περισσότερες ευκαιρίες.
Στο πλαίσιο αυτό, η SpacePharma και άλλες ιδιωτικές εταιρείες, όπως η Ice Cubes, στοχεύουν να κάνουν την ιατρική έρευνα στο Διάστημα ευρέως διαθέσιμη, εκτοξεύοντας πυραύλους σε χαμηλή γήινη τροχιά.
Οι επιστήμονες, από την πλευρά τους, συνεχίζουν να φλερτάρουν με τις προοπτικές που έχει ανοίξει η έρευνα μακριά από τη Γη, κρατώντας όμως σταθερά τα πόδια τους στο έδαφος όταν αναλογίζονται τα κόστη. Ο Σβέντσεν, για παράδειγμα, είναι ενθουσιασμένος με την ιδέα ανάπτυξης βλαστοκυττάρων υπό μηδενική βαρύτητα. «Αν τεκμηριωθεί ότι διαφοροποιούνται καλύτερα στο Διάστημα και μπορούμε να εντοπίσουμε τα γονίδια και να ερμηνεύσουμε τον τρόπο που κάνουν να συμβεί αυτό, θα μπορούσαμε να μιμηθούμε τη διαδικασία με τη βοήθεια του Crispr» εξηγεί, αναφερόμενος στο μοριακό «ψαλίδι» που έχει φέρει την επανάσταση στον τομέα της γενετικής.
«Το Διάστημα μας διδάσκει επίσης πολλά για την αυτοματοποίηση της παραγωγής βλαστοκυττάρων» προσθέτει, δεδομένου ότι η βαρύτητα καθιστά δύσκολη την καλλιέργεια τεράστιων ποσοτήτων που απαιτούνται για τις θεραπείες.
Ατενίζοντας το μέλλον, ο Σβέντσεν σημειώνει: «Ισως μπορέσουμε να αναπτύξουμε μια ολόκληρη καρδιά σε μηδενική βαρύτητα, την οποία στη συνέχεια θα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε πίσω στη Γη».