Cuộc chạy đua phát triển thuốc trong vũ trụ

Trong một phòng thí nghiệm nhỏ ở tòa nhà chọc trời tại trung tâm Tel Aviv, thương gia người Israel Yossi Yamin giới thiệu những hộp nhỏ phủ pin quang năng. Suốt 4 năm qua, những hộp này liên tục được phóng lên quỹ đạo bằng tên lửa SpaceX, cung cấp hiểu biết mới về nhiều vấn đề y khoa như hành vi của tế bào bạch cầu. Là giám đốc điều hành công ty SpacePharma, Yamin là một trong những nhà tiên phong trong ngành công nghiệp mới. Ông cho biết SpacePharma đã tiến hành 7 thí nghiệm trên quỹ đạo năm ngoái và số lượng đang tăng lên. Trong tháng 4/2023, họ sẽ đưa 5 thí nghiệm vào không gian từ chăm sóc da tới thuốc kéo dài tuổi thọ và chữa bệnh về não, theo Guardian.

Trọng lực Trái Đất có thể ảnh tưởng tới cách tế bào giao tiếp, khiến giới nghiên cứu vấp phải nhiều thách thức hơn khi tìm hiểu tại sao chúng lại hoạt động như vậy. Trọng lực cũng khiến việc duy trì tế bào gốc ở dạng tinh khiết và hữu dụng nhất trong thời gian dài trở nên phức tạp hơn. Các nhà khoa học cũng gặp khó khăn trong nghiên cứu cấu trúc tinh thể của protein quan trọng, ví dụ protein gắn liền với ung thư, virus, rối loạn di truyền và bệnh tim. Phát triển cấu trúc tinh thể từ đầu đóng vai trò thiết yếu trong phân tích khối u hoặc virus tiến hóa như thế nào, hoặc phát hiện những túi nhỏ có thể chứa thuốc mới.

Phát triển thuốc trong không gian đã tạo ra nhiều đột phá quan trọng. Đối với công ty công nghệ sinh học MicroQuin ở Massachusetts, hàng loạt thí nghiệm trên trạm ISS trong 4 năm qua thúc đẩy sự ra đời của dòng thuốc mới dành cho ung thư tử cung và ung thư vú, cũng như chấn thương sọ não, bệnh Parkinson, thậm chí bệnh cúm, dựa trên họ protein có tên TMBIM.

Từ lâu, các nhà khoa học nhắm vào TMBIM bởi chúng góp phần điều phối môi trường bên trong tế bào. Ở bệnh ung thư và thoái hóa thần kinh, môi trường này trở nên độc hại. Protein TMBIM có thể được sử dụng để đảo ngược thay đổi nếu giới nghiên cứu biết cách điều khiển chúng. Trong khi trọng lực khiến TMBIM cực khó kết tinh trên Trái Đất, MicroQuin có thể làm được điều này trong vũ trụ.

“Tiềm năng rất đáng chú ý”, Scott Robinson, nhà sáng lập kiêm giám đốc điều hành MicroQuin, cho biết. “Bệnh cúm là một ví dụ tốt vì khi robot tiến vào trong tế bào, nó thay đổi toàn bộ môi trường thành tính oxy hóa cao. Nhưng nếu ngăn chặn thay đổi đó bằng TMBIM, bạn có thể ngừng hoàn toàn lây nhiễm cúm. Nó cũng có thể dùng như liệu pháp kết hợp với tế bào ung thư nhạy cảm”.

Trong những năm tới, vũ trụ cũng có thể thay đổi một lĩnh vực y khoa khác. Tế bào gốc được dự đoán sẽ phát triển trong kỷ nguyên y học tái tạo, giúp phục hồi cơ quan nội tạng bị tổn thương, mang đến hy vọng cho người bị suy tim hoặc suy gan. Tuy nhiên, cho tới nay, các nhà khoa học vẫn gặp khó khăn trong phát triển cách điều trị khả thi. Quá trình tốn kém và không hiệu quả, trong một triệu tế bào gốc phát triển, chỉ có khoảng 100 tế bào có thể lập trình thành công thành tế bào mô tim hoặc gan. Nhưng tế bào phát triển không hợp nhất tốt khi cấy vào cơ thể.

Clive Svendsen, giám đốc điều hành viện y học tái tạo tại Ceders-Sinai ở Los Angeles và cộng sự đang thực hiện một loạt thí nghiệm hợp tác với NASA. Túi tế bào gốc được chở lên trạm ISS. Các nhà nghiên cứu có thể quan sát chúng phát triển qua video từ xa. Những dấu hiệu ban đầu cho thấy chúng dường như phát triển tốt hơn trên Trái Đất, dấy lên hy vọng trong tương lai, liệu pháp dựa trên tế bào gốc có thể ra đời trong vũ trụ.

Vấn đề chính khi nghiên cứu trong vũ trụ là kinh phí. Chi phí cho một thí nghiệm trên trạm ISS và đưa trở về Trái Đất là 7,5 triệu USD. Đây cũng là lĩnh vực có tính cạnh tranh cao bởi hàng nghìn nhà khoa học trên thế giới muốn làm thí nghiệm trên quỹ đạo. Nhưng nghiên cứu trong vũ trụ đang chuyển dần sang khối tư nhân. NASA thông báo đóng cửa trạm ISS vào cuối năm 2030 và công ty Axiom Space ở Houston sẽ thay thế ISS bằng trạm vũ trụ thương mại đầu tiên trên thế giới. Svendsen dự đoán điều này sẽ tạo thêm cơ hội cho các nhà nghiên cứu và công ty dược phẩm. SpacePharma và nhiều công ty tư nhân khác như Ice Cubes đang tiến tới thực hiện nghiên cứu y khoa trong vũ trụ thông qua thí nghiệm tự động, phóng lên quỹ đạo thấp của Trái Đất bằng tên lửa, qua đó loại bỏ nhu cầu về trạm vũ trụ và cắt giảm chi phí.

An Khang (Theo Guardian)