İlaç geliştirme neden yörüngeye doğru ilerliyor?

Merakla beklenen SpaceX mega-halka arzı, uydu bağlantısı, fırlatma araçları ve havacılık savunmasının ötesinde ilaç sektörüne doğru ilerleyen bir uzay çılgınlığının bir parçası. Giderek artan sayıda şirket, mikro yerçekiminde ilaç yapmak için Dünya yörüngesine doğru ilerliyor.

Temel havacılık ve uzay endüstrileri gerekli altyapıyı oluşturdukça ticari fırsatların yelpazesi de genişliyor. Morgan Stanley, uzay ekonomisinin 2040 yılına kadar 1 trilyon doları geçebileceğini öngörüyor ve yarı iletkenlerden fiber optik kablolara kadar endüstriler bundan fayda sağlarken, tıp en ani kesintiyi görebilir.

Geçen yıl uzay ve savunma teknolojileri şirketi Redwire, uzayda geliştirilen farmasötik ürünleri ticarileştirmek için SpaceMD adında özel bir yan kuruluş kurdu. Yörüngesel biyobaskıyı geliştirmek için yıllarını harcadı ancak en ticari fırsatını hastalara ilaç vermenin yollarını yaratmakta görüyor.

SpaceMD CEO'su John Vellinger, CNBC'ye yaptığı açıklamada, en başarılı teknolojinin yeni bir ilaç formülasyon teknolojisi olan PIL-BOX olduğunu söyledi.

SpaceMD, proteinleri yörüngede kristalleştirmek için tasarlanmış özel, otomatik mikro laboratuvarlar olan 54 PIL-BOX ünitesini halihazırda uçurdu ve 37 ilaç bileşiğini test etti.

“Biz birlikte çalıştık Eli Lilly, Bristol Myers SquibbVellinger, “diğer ilaç şirketlerine, onlara bu yeni kristal formları gösterdik ve onlar da bize yeni ilaç adayları getirmeye devam etmek istiyorlar” dedi.

Dünya'da farmasötik formülasyon, ağır parçacıkların test tüpünün dibine battığı çökelme ve sıcak sıvıların yükselip soğuk sıvıların battığı konveksiyon gibi mekanizmalar yoluyla yerçekimi tarafından sürekli olarak bozulur.

Nottingham Üniversitesi biyofizik profesörü Phil Williams, uzayda yer çekiminin yokluğunun bilim adamlarının daha tekdüze ve daha kaliteli kristaller üretebileceği anlamına geldiğini söyledi. Bu nedenle alçak Dünya yörüngesinde büyüyen kristaller daha öngörülebilir ve kusursuzdur.

Williams, moleküller daha tekdüze olduğunda hastalara uygulanmasının genellikle daha kolay hale geldiğini söyledi. Kristaller farklı boyutlarda bir karışım olduğunda, küçük kristaller daha büyük olanların boşluklarında gizlenerek sıvıyı daha kalın hale getirir.

Bu önemlidir çünkü viskozite (ilacın kalınlığı) hastaların ilacı nasıl absorbe ettiğini belirler. Yoğun biyolojik maddeler ve ilaçlar genellikle büyük iğneler ve uzun hastane infüzyonları gerektirir. Viskoziteyi düşürerek karmaşık tedaviler, ince, ağrısız enjeksiyonlara dönüştürülebilir. Ağır, kararsız sıvılar, örneğin derin donduruculu hava taşımacılığının getirdiği büyük finansal ve çevresel maliyetler olmadan da depolanabilir.

Uzay eczacılığının kökeni MerckABD dışında MSD olarak bilinen şirket, 2014 yılında, yerçekimi eksikliğinin en çok satan kanser ilacı Keytruda da dahil olmak üzere ilaçları nasıl etkilediğini daha iyi anlamak için Uluslararası Uzay İstasyonunda kristal büyütme deneyleri gerçekleştirdi.

Keytruda, vücudun hastalıklarla savaşmasına yardımcı olan laboratuvar yapımı bir antikordur. Başlangıçta hastanelerdeki hastalara saatlerce süren intravenöz infüzyonlar yoluyla uygulanan deneyler, hastaların potansiyel olarak evde uygulayabilecekleri enjekte edilebilir bir versiyonun oluşturulmasına yardımcı oldu.

Uzay uçuşu örneklerinin UV görüntülemesi, antikorların uzayda büyütülmesinin, kolayca çözünen, oldukça düzgün, stabil bir karışım ürettiğini ortaya çıkardı.

Merck bu koşulları Dünya'da kopyalamanın bir yolunu buldu. Bu teslimat yolunun uygulanması ve 2025'te FDA onayının alınması yalnızca birkaç dakika sürer.

Yalnızca ilaç endüstrisi, araştırma ve geliştirmeye ve klinik deneyleri yürütmek için sözleşmeli araştırma kuruluşlarıyla (CRO'lar) çalışmaya yılda yüz milyarlarca dolar harcıyor.

SpaceMD'den Vellinger, “Sadece bu kristallerle dolu bir yükseğe ihtiyacımız var… aslında bu kristali beş farklı nesilde kopyalayabileceğinizi gösterdik” dedi. “İlaç adaylarımız var, uzay uçuşlarında kanıtlanmış donanımımız var… ve telif anlaşmalarımız mevcut.”

Varda, sürekli yörünge üretimine odaklanıyor ve özel yeniden giriş kapsülleriyle donatılmış 300 kilogramlık otonom üretim uyduları geliştirdi. Yakın zamanda SpaceX'in Transporter-16'sıyla başlatılan altıncı kapsül uçuşunu tamamladı.

“Temel olarak uzayın sanayileşmesinin bizi ne hale getireceğine inanıyoruz [human expansion] Varda Space Industries'in başkanı ve kurucu ortağı Delian Asparouhov, CNBC'ye şöyle konuştu: “Bu gerçekleşti ve ilk endüstriyel kullanım alanı uzay üretiminde oldu.”

İlaçlardaki aktif bileşenler (API) o kadar yüksek konsantrasyondadır ki, Varda nispeten küçük yüklerden önemli değer üretebilmektedir.

450 milyon hastaya doz vermek için gereken kristal API hacmi Pfizer Asparouhov, Kovid-19 aşısının yalnızca iki galonluk süt şişesini doldurabileceğini söyledi.

Şirketler gibi Birleşik TerapötiklerAsparouhov, geçtiğimiz günlerde akciğer hastalıkları tedavilerini iyileştirmek amacıyla mikro yer çekiminin kullanımını araştırmak için Varda ile işbirliği yaptığını açıklayan Asparouhov, Varda'dan uzay aracı satın almadığını söyledi. “Bize sadece bir ilaç gönderiyorlar ve biz de onlara daha iyi bir ilacı geri veriyoruz.”

Havacılık endüstrisi, uzaya gitmek için sağlam bir tedarik zinciri oluşturdu, ancak geri dönüş için yalnızca dar ve pahalı bir zincir oluştu. SpaceX'in Dragon'u gibi insanın yeniden girişi için inşa edilmiş mevcut uzay araçları, güvenlik için tasarlanmış üst düzey, pahalı araçlardır.

Asparouhov'a göre bunlar yüksek tempolu, düşük maliyetli ticari üretim lojistiği için ekonomik açıdan uygun değil.

Varda ve SpaceMD, birkaç yıl içinde kullanımdan kalkacak olan Uluslararası Uzay İstasyonuna güvenmenin uzun vadeli ticari üretim açısından sürdürülemez olduğu konusunda hemfikir.

Asparouhov, “Hükümet tarafından işletilen bir araştırma laboratuarında çalıştığınız anda… ticarileştirmeye giden net bir yol yoktur” dedi. “Jeopolitiğin kaprislerine aşinasınız… yarısı ABD, yarısı Ruslar tarafından işletilen bir istasyon.”

Düzenleme başka bir engeldir. Atlantik'in diğer tarafında Birleşik Krallık, bu yılın başlarında hastaların daha kaliteli ilaçlardan yararlanabileceğini kabul etti ve uzayda üretilen ilaçları pazara sunmak için bir yol belirledi. Birleşik Krallık Uzay Ajansı ayrıca İngiliz startup BioOrbit'in fizibilite çalışması gibi projelere de yatırım yapıyor.

BioOrbit, evde kanser tedavilerini mümkün kılmak amacıyla karmaşık biyolojik ilaçları uzayda kristalleştirmek ve üretmek için ölçeklenebilir bir sistem araştırıyor. Yakın zamanda Redwire'dan iki üst düzey yöneticiyi kaçırdı: Başkan olarak Molly Mulligan ve baş bilimsel yetkili olarak Ken Savin.

Biyofizik profesörü Williams, yörüngede büyük ölçekli üretimin finansal ve çevresel maliyetleri göz önüne alındığında, geleceğin uzayda küçük araştırma grupları yapmak ve bunu Dünya'da kopyalamak olduğunu düşünüyor.

Bunun yapılıp yapılamayacağı “öldürücü soru” dedi ve şunu ekledi: “Bu gerçekten heyecan verici bir bilim ve teknoloji… Onlarla aynı geleceği göremiyorum. [BioOrbit and other space drug manufacturers] Yapmak.”

ISS emekliliğe yaklaşırken şirketler halihazırda devlet tarafından işletilen araştırma laboratuvarlarından uzaklaşıyor. SpaceMD, Vast ve StarLab gibi ticari alçak dünya yörüngesi varış noktası sağlayıcılarıyla ilişkiler kuruyor.

SpaceMD'den Vellinger, kristalizasyon hataları veya kararsızlık nedeniyle raydan çıkan umut verici ilaç bileşiklerini geliştirmek için sonuçta alanı kullanmak istediğini söyledi.

Varda, gelecek yıl uçuş temposunu neredeyse ikiye katlayarak yediye çıkarmayı ve sonunda yaklaşık 10 kat daha büyük ve tamamen yeniden kullanılabilen bir aracı piyasaya sürmeyi, mini uzay uçaklarının malzemeleri yukarı ve aşağı taşıdığı yörüngedeki sabit altyapıya doğru kaymayı planlıyor.

Asparouhov, maliyetleri düşük tutmak için ilk operasyonların otomatikleştirilmesine rağmen şunları ekledi: “Yörüngede bulunan birinin bu tür üretken faaliyetler yapmasını ekonomik olarak haklı çıkarabildiğimizde, muhtemelen 10, 100, 1.000 kişiyi haklı çıkarabileceğiz ve bir noktada alçak Dünya yörüngesindeki ilk sanayi şehrini inşa edebiliriz.”