Ελπίδες για αποτελεσματικότερες αντικαρκινικές θεραπείες από τον διαστημικό σταθμό

Διακόσια πενήντα μίλια πάνω από τη Γη, οι αστροναύτες στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό έχουν ξεκινήσει μια τολμηρή αποστολή: τη θεραπεία του καρκίνου.

Καθώς τα κύτταρα γερνούν πιο γρήγορα με την έλλειψη βαρύτητας, χρησιμοποιούν την ατμόσφαιρα μέσα στο διαστημικό σκάφος για πειράματα που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ανάπτυξη νέων θεραπειών γρηγορότερα.

Οι προσπάθειες θα μπορούσαν να συμβάλουν στο πρόγραμμα «Moonshot» του προέδρου των ΗΠΑ Τζο Μπάιντεν που στοχεύει στη μείωση του ποσοστού θνησιμότητας από καρκίνο στο μισό, σε διάστημα 25 ετών. Ο στόχος θα ήταν ευκολότερο να επιτευχθεί με την ταχεία ανάπτυξη νέων φαρμάκων.

Για να γίνει αυτό όμως, οι υποστηρικτές αυτής της προσπάθειας, μεταξύ των οποίων και η NASA, θα πρέπει να πείσουν το Κογκρέσο – που ενδιαφέρεται για την περιστολή των δαπανών – να στηρίξει αυτήν την έρευνα με χρηματοδότηση από συμπράξεις δημόσιου και ιδιωτικού τομέα (ΣΔΙΤ) και να βοηθήσει τη μετάβαση σε εμπορικούς διαστημικούς σταθμούς.

Οι φαρμακευτικές εταιρείες ενδιαφέρονται ολοένα και περισσότερο για το διάστημα, με στόχο την ανάπτυξη και βελτίωση φαρμάκων και την επέκταση των διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας τους.

Το διάστημα μας δίνει την ευκαιρία να εξετάσουμε προκαρκινικές αλλοιώσεις και να καταλάβουμε τον καρκίνο πριν γίνει πραγματικά καρκίνος

«Βρισκόμαστε στο κατώφλι σημαντικών εξελίξεων», δήλωσε ο διαχειριστής της NASA Μπιλ Νέλσον, αναφερόμενος στο πλήρως εξοπλισμένο εργαστήριο και το προσωπικό του διαστημικού σταθμού. Ήδη ο ίδιος, είχε διεξάγει πρώιμα πειράματα καρκίνου στο Διαστημικό Λεωφορείο το 1986, όταν, ως πρόεδρος της Υποεπιτροπής Διαστημικού Σώματος, έγινε ο πρώτος εκπρόσωπος που εγκατέλειψε την ατμόσφαιρα της Γης. Εκείνη την εποχή, εκπροσωπούσε το ακρωτήριο Κανάβεραλ στη διαστημική ακτή της Φλόριντα.

Σχεδόν 40 χρόνια μετά, στους σημερινούς ερευνητές του διαστημικού σταθμού περιλαμβάνονται η νεοφυής εταιρεία βιοτεχνολογίας MicroQuin, η Bristol Myers Squibb, καθώς και η Merck Sharp & Dohme (MSD), της οποίας η ανοσοθεραπεία pembrolizumab για τον καρκίνο έχει αναδειχθεί σε «οδηγό» της έρευνας για τον καρκίνο στο διάστημα.

Η εργασία της MSD στον διαστημικό σταθμό δείχνει ότι η κρυστάλλωση πρωτεϊνών στη μικροβαρύτητα, και στη συνέχεια η αντιγραφή της ίδιας διαδικασίας στη Γη, θα μπορούσε να ανανεώσει τη σύνθεση της ανοσοθεραπείας για υποδόρια χορήγηση. Μέχρι τώρα δεν έχει γίνει σχετική δοκιμή σε ανθρώπους, όμως πρόκειται για το καλύτερο σενάριο στη λήψη του φαρμάκου. Αντί ο ασθενής να βρίσκεται στο νοσοκομείο συνδεδεμένος με ενδοφλέβιο καθετήρα, θα μπορούσε να κάνει μια ένεση μόνο στο ιατρείο.

Διαστημική ανοσοθεραπεία

«Είναι καταπληκτικό να βλέπεις τον ίδιο κρύσταλλο πρωτεΐνης να αναπτύσσεται σε δύο διαφορετικά περιβάλλοντα, ένα στη βαρύτητα και ένα στη μικροβαρύτητα», ανέφερε ο Nelson. «Αυτό οδήγησε στην ανάπτυξη κρυστάλλων πρωτεΐνης στην ανοσοθεραπεία. Όμως χρειάστηκε να περάσουν όλα αυτά τα χρόνια».

Αν και είναι ακόμα μια υπόθεση, οι επιστήμονες είναι αισιόδοξοι. «Εάν η MSD είναι σε θέση να βελτιώσει την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα του αντικαρκινικού της φαρμάκου πρώτης γραμμής, αυτό θα οδηγήσει στη σωτηρία περισσότερων ζωών», δήλωσε ο Μάικλ Ρόμπερτς,  επικεφαλής επιστημονικός υπεύθυνος του Εθνικού Εργαστηρίου του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού. «Θα πρέπει να μειώσει το κόστος και να το κάνει πιο εύκολα διαθέσιμο».

Μέχρι στιγμής, το Κογκρέσο δεν συζητά την αύξηση του προϋπολογισμού της NASA. Ο Μπάιντεν πρότεινε την ενίσχυση των συνεργασιών δημόσιου-ιδιωτικού τομέα για τον διαστημικό σταθμό στον προϋπολογισμό του 2024, αλλά τόσο η Βουλή που ελέγχεται από τους Ρεπουμπλικάνους όσο και η Γερουσία που ελέγχεται από τους Δημοκρατικούς θέλουν να περικόψουν τη χρηματοδότηση της NASA, που παρέμεινε σταθερή στα επίπεδα του 2023. Το Κογκρέσο θα αποφασίσει τι θα κάνει πριν τις 2 Φεβρουαρίου.

Παρά το στενό δημοσιονομικό περιβάλλον, η Ζόι Λόφγκρεν, Δημοκρατική βουλευτής από την Καλιφόρνια και μέλος της Επιτροπής Επιστημών στη Βουλή των Αντιπροσώπων είπε ότι αυτή και οι συνάδελφοί της επενδύουν στην «κρίσιμη έρευνα που πραγματοποιείται στον Διεθνή Αεροπορικό Σταθμό».

Μακροπρόθεσμα ωστόσο, υπάρχει ανησυχία για την επερχόμενη απόσυρση του διαστημικού σταθμού το 2030 λόγω γήρανσης εξαρτημάτων. Εμπορικά εργαστήρια αναμένεται να πάρουν τη θέση του όμως δεν είναι βέβαιο ότι θα είναι έτοιμα μέχρι τότε.

Έτσι, ο Νέλσον επισήμανε τις συμφωνίες που έχει υπογράψει η NASA με πολλές εταιρείες και οι οποίες αφορούν χρηματοδότηση πάνω από 400 εκατ. δολ. για την ανάπτυξη εμπορικών διαστημικών σταθμών.

Στο τέλος, θα πρέπει να είναι έτοιμοι, δήλωσε ο Ρόμπερτς και συμπλήρωσε ότι «Η κυβέρνηση έχει να διαδραματίσει πολύ σημαντικό ρόλο στη χρηματοδότηση της έρευνας σε αρχικό στάδιο, αλλά κάποια στιγμή τα πράγματα που έχουν τον μεγαλύτερο αντίκτυπο στην ανθρωπότητα, ορίζονται από τον εμπορικό τομέα».

Έρευνα για τον καρκίνο στο διάστημα

Ο Πολ Ράιχερτ, βιοχημικός στην MSD, ο οποίος ηγήθηκε της εργασίας του pembrolizoumab στον διαστημικό σταθμό, είναι θετικός στην έρευνα υγείας στο διάστημα. Ο ίδιος πιστεύει ότι η παραγωγή φαρμάκων εκεί, δεν είναι ρεαλιστική – έχουμε ήδη αρκετά προβλήματα στη Γη, είπε – αλλά υπάρχει μεγάλη υπόσχεση για ανακαλύψεις στην έρευνα και την ανάπτυξη. Θέλει περισσότερους επιστήμονες να μεταφέρουν τα πειράματά τους στο διάστημα και έχει συμβουλέψει άλλες φαρμακευτικές εταιρείες σχετικά με τη χρήση της μικροβαρύτητας ως εργαλείου.

Η αξιοποίηση της μικροβαρύτητας για έρευνα και ανάπτυξη έχει οφέλη, εξήγησε. Οι πρωτεϊνικοί κρύσταλλοι παραμένουν αιωρούμενοι σε χαμηλή βαρύτητα και τα μόριά τους κινούνται πιο αργά, επιτρέποντάς τους να σχηματιστούν πιο τέλεια από ό,τι στη Γη. Οι ερευνητές μπορούν να επιβραδύνουν τη διαδικασία ανάπτυξης κρυστάλλων, κάτι που τους επιτρέπει να μεγαλώνουν ομοιόμορφα και με λιγότερα ελαττώματα.

Δεδομένου ότι υπάρχουν περιορισμένα ρεύματα μεταφοράς στο διάστημα, τα υγρά θερμαίνονται ομοιόμορφα επίσης. «Αν πρόκειται να δοκιμάσετε να φτιάξετε σοκολάτα και η σοκολάτα κρυσταλλώνει μόνο στους 45 βαθμούς, μπορείτε να πάρετε μια πολύ όμορφη σοκολάτα – ή στην περίπτωσή μας, έναν κρύσταλλο», είπε ο Ράιχερτ.

Ιατρικοί ερευνητές σε άλλους τομείς εκμεταλλεύονται επίσης τη μικροβαρύτητα, εξήγησε ο Ράιχερτ, σημειώνοντας ότι η ανάπτυξη φαρμάκων μικρών και μεγάλων μορίων και εμβολίων είναι δυνητικά ώριμες. Επεσήμανε ότι «υπάρχει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον για τη σταθερότητα και την ομοιογένεια των σωματιδίων που χρησιμοποιούνται στα εμβόλια» και ότι «τα εμβόλια είναι μια ανοιχτή περιοχή».

Τόνισε ακόμη, πως υπάρχει η μελλοντική προοπτική ανάπτυξης «σπόρων» στο διάστημα «σαν τέλειοι κρύσταλλοι – και να τους φέρουμε πίσω στη Γη για να παράγουμε μεγαλύτερες ποσότητες τελειότερων υλικών από αυτούς. Αυτή είναι μια περιοχή που δεν έχει εξεταστεί», κατέληξε.

Πέρα από τα φάρμακα, η Μέγκαν Έβερετ, αναπληρώτρια επιστήμονας του προγράμματος διαστημικού σταθμού, βλέπει ευκαιρίες και για την πρόληψη του καρκίνου.

Βλαστοκύτταρα

Καρκίνος και βλαστοκύτταρα

Επισήμανε την «προχωρημένη γήρανση» που συμβαίνει στο διάστημα. «Μπορούμε να μάθουμε πιο γρήγορα, γιατί ό,τι βλέπουμε στο έδαφος στο εργαστήριο, μπορούμε να το κάνουμε πιο γρήγορα στο διάστημα», είπε η Έβερετ. «Μας δίνει επίσης την ευκαιρία να εξετάσουμε τις προκαρκινικές αλλοιώσεις και να προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πώς αναγνωρίζουμε τον καρκίνο πριν γίνει πραγματικά καρκίνος».

Η έρευνα για τα βλαστοκύτταρα είναι ένας άλλος πολλά υποσχόμενος τομέας, εξήγησε η Έβερετ. Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει κύτταρα και έχουν κάνει σημαντικές μελέτες σε μόλις 10 – 40 ημέρες διαστημικής πτήσης.

Συνεργασία και εμπορευματοποίηση

Ωστόσο, δεν είναι μεγάλο το κομμάτι του προϋπολογισμού του σταθμού που προορίζεται για τον καρκίνο, γεγονός που ενθαρρύνει την Έβερετ να συνεργάζεται με το πρόγραμμα Moonshot και με άλλες κυβερνητικές υπηρεσίες.

Εκτός από την έρευνα για την πρόληψη του καρκίνου στο διάστημα, η NASA έχει ήδη συνεργαστεί με το Τμήμα Βετεράνων για να ενθαρρύνει τον έλεγχο για καρκίνο του πνεύμονα.

Το Κογκρέσο έκανε τον διαστημικό σταθμό εθνικό εργαστήριο το 2005, ανοίγοντάς τον σε επιστημονικές εργασίες που χρηματοδοτούνται από άλλους φορείς και ιδιωτικούς οργανισμούς.

Το εθνικό εργαστήριο λαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της χρηματοδότησής του από φορείς όπως τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών και συνεργάζεται τακτικά σε έργα όπως η μηχανική ιστών και η έρευνα τσιπ ιστών στο διάστημα.

Η NASA και το εργαστήριο συντονίζονται και συνεργάζονται συχνά. Συγκεντρώνουν χρήματα σε ένα επερχόμενο έργο στο διάστημα που στοχεύει στην προώθηση των στόχων του καρκίνου.

Περικοπές προϋπολογισμού

Αλλά ακόμη και με τους συνεργάτες και τη στροφή προς τα εμπορικά εργαστήρια στον ορίζοντα, η NASA δεν αποτελεί προτεραιότητα του Κογκρέσου. Ενώ ο προϋπολογισμός της κυβέρνησης Μπάιντεν για το 2024 πρότεινε 27,2 δις. δολ. για τη NASA, τόσο η Γερουσία όσο και η Βουλή πρότειναν περικοπές προϋπολογισμού – με τη Βουλή να ορίζει τον προϋπολογισμό του οργανισμού στα 25,4 δισεκατομμύρια δολάρια και τη Γερουσία να προτείνει 25 δις. δολ.

Σε κάθε περίπτωση, οι προτάσεις αφορούν μικρότερη χρηματοδότηση, όμως δεν είναι απαραίτητο να μειωθεί η έρευνα για τον καρκίνο, τόνισε ο Νέλσον, καθώς δεν υπάρχει συγκεκριμένος προϋπολογισμός, οπότε οι πιστώσεις θα επιμεριστούν ανάλογα.

Μετά το 2030, οπότε ο διαστημικός σταθμός θα οδηγείται στο κλείσιμο, στα εμπορικά εργαστήρια θα προσφερθεί περισσότερος χώρος για περισσότερα πειράματα, πιθανότατα με χαμηλότερο κόστος. Αυτό θα βοηθήσει νέους παίκτες να μπουν στο παιχνίδι, αλλά και επιστήμονες όπως ο Ράιχερτ να παρακολουθήσουν τα αποτελέσματα της έρευνάς τους, όπως συμβαίνει με τα πειράματα στη Γη, και να κατευθύνουν την εργασία τους με βάση τα ευρήματά τους.

Τα εμπορικά εργαστήρια είναι έτοιμα να κάνουν τη NASA έναν από τους πολλούς πελάτες τους, αντί για συνεργάτη εργαστηρίου – μια φθηνότερη πρόταση για τον οργανισμό – αλλά το αν ένα ή περισσότερα από αυτά τα εργαστήρια θα είναι έτοιμα να αναλάβουν μέχρι το τέλος της δεκαετίας είναι άγνωστο.

Η NASA παλαιότερα είχε παρατείνει την προθεσμία για το κλείσιμο του διαστημικού σταθμού και η αργή μετάβαση εν μέρει εξαρτάται από τους εμπορικούς εταίρους που θα καθορίσουν την μελλοντική λειτουργία διαστημικών πλατφορμών.

Αν και η διαστημική έρευνα διεξάγεται εδώ και δεκαετίες, οι ευκαιρίες για τη διεξαγωγή πειραμάτων ήταν εξαιρετικά περιορισμένες. «Θεωρώ ότι είμαστε στην αρχή της έρευνας μικροβαρύτητας», είπε ο Ράιχερτ. «Υπάρχει τεράστια ευκαιρία».