Tận dụng môi trường vi trọng lực trên Trạm Vũ trụ Quốc tế, các nhà khoa học đang nuôi cấy tinh thể protein siêu tinh khiết để sản xuất thuốc điều trị ung thư.
- Chiến lược nâng tầm trải nghiệm đưa du lịch Ba Bể bứt phá
- Lãnh đạo PECC3 bị bắt sau khi thù lao tăng vọt trong quý I-2026
- Cụ bà 81 tuổi bị bắt sau 21 năm trốn truy nã
Lợi thế từ môi trường vi trọng lực và công nghệ nuôi cấy tinh thể protein
Chuyến bay gần đây của hãng SpaceX đã mang theo một kiện hàng đặc biệt lên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) nhằm phục vụ nghiên cứu y học hiện đại. Thiết bị này có tên gọi là Box-E do công ty khởi nghiệp BioOrbit của Anh phát triển với kích thước nhỏ gọn chỉ tương đương một chiếc lò vi sóng. Mục tiêu cốt lõi của sứ mệnh là tiến hành nuôi cấy các tinh thể protein siêu tinh khiết ngay trong điều kiện không trọng lực. Đây được coi là một bước đi chiến lược trong việc tìm kiếm các phương pháp sản xuất thuốc điều trị ung thư thế hệ mới hiệu quả hơn. Theo lộ trình, thiết bị Box-E sẽ lưu lại trên quỹ đạo trong khoảng thời gian 6 tuần để hoàn tất quy trình kết tinh các hợp chất dược phẩm quan trọng.
Môi trường vi trọng lực trên trạm vũ trụ đóng vai trò then chốt giúp các hợp chất dược phẩm kết tinh thành những cấu trúc có độ ổn định cực kỳ cao. Bà Katie King, giám đốc điều hành BioOrbit giải thích rằng trên Trái Đất, trọng lực thường gây ra những tác động vật lý bất lợi đến quá trình hình thành tinh thể tự nhiên. Đặc biệt đối với các loại thuốc protein và thuốc kháng thể vốn có cấu trúc phân tử lớn và linh hoạt, việc kết tinh dưới mặt đất thường không đạt chất lượng tối ưu. Ngược lại, trong không gian, quy trình này diễn ra mạch lạc và cho ra đời những sản phẩm tinh khiết hơn hẳn so với phòng thí nghiệm thông thường. Sự vắng mặt của trọng lực giúp các phân tử sắp xếp một cách hoàn hảo và đạt được độ tinh khiết tuyệt đối.
Ứng dụng thực tiễn lớn nhất của công nghệ này là khả năng sản xuất các loại thuốc điều trị ung thư có thể tự tiêm tại nhà cho bệnh nhân. Hiện nay, nhiều phương pháp điều trị đòi hỏi liều lượng hoạt chất lớn khiến dung dịch thuốc trở nên quá đặc để đi qua các loại kim tiêm nhỏ. Nhờ sử dụng các tinh thể protein nuôi cấy trong không gian, thuốc có thể được bào chế với nồng độ cực cao nhưng vẫn giữ được độ lỏng cần thiết. Điều này giúp người bệnh dễ dàng sử dụng bút tiêm thay vì phải đến bệnh viện để truyền dịch kéo dài như trước đây. Việc chuyển đổi sang phương thức tự điều trị tại nhà giúp giảm bớt gánh nặng cho hệ thống y tế và cải thiện tâm lý cho người bệnh.
Bên cạnh ưu điểm về cách thức sử dụng, các tinh thể sản xuất trên không gian còn giúp tối ưu hóa quy trình bảo quản và vận chuyển toàn cầu. Giáo sư Phil Williams từ Đại học Nottingham nhận định rằng những loại thuốc này có thể được lưu trữ ổn định mà không cần hệ thống đông lạnh chuyên dụng. Hiện nay, việc vận chuyển siêu đông lạnh đang tiêu tốn nguồn lực tài chính khổng lồ và gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường tự nhiên. Việc loại bỏ rào cản về nhiệt độ giúp các loại thuốc tiên tiến dễ dàng tiếp cận với những khu vực nghèo hoặc vùng sâu vùng xa trên thế giới. Đây là một giải pháp mang tính bền vững và nhân văn sâu sắc cho ngành dược phẩm toàn cầu trong những thập kỷ tới.
NASA thúc đẩy dược phẩm không gian và sứ mệnh đưa con người trở lại Mặt Trăng
Hoạt động nghiên cứu dược phẩm trong không gian hiện đang thu hút sự tham gia mạnh mẽ của nhiều tập đoàn công nghệ và y tế hàng đầu. Công ty SpaceMD của Mỹ mới đây đã phóng tới 54 thiết bị kết tinh protein mang tên PIL-BOX lên quỹ đạo để thực hiện thử nghiệm trên 37 hợp chất thuốc khác nhau. Theo dữ liệu từ NASA, nuôi cấy tinh thể hiện là loại thí nghiệm khoa học được thực hiện với tần suất cao nhất trên trạm ISS. Lĩnh vực này thực chất đã có nền tảng từ năm 2014 khi tập đoàn Merck thực hiện các thí nghiệm với loại thuốc điều trị ung thư Keytruda nổi tiếng. Những kết quả khả quan ban đầu đã khẳng định vị thế của không gian như một công xưởng sản xuất dược phẩm tiềm năng.
Hiện nay, nhu cầu về các loại tinh thể được sản xuất trên quỹ đạo đang tăng trưởng vượt bậc trong ngành công nghiệp dược phẩm thế giới. Nhiều hãng dược lớn liên tục gửi các ứng cử viên thuốc mới để thử nghiệm trên hệ thống vệ tinh sản xuất tự động của Varda Space Industries. Doanh nghiệp này đang đặt cược vào mô hình sản xuất liên tục trên quỹ đạo với các khoang chuyên dụng để đưa sản phẩm hoàn thiện trở về Trái Đất an toàn. Cuộc đua công nghiệp hóa dược phẩm không gian không chỉ nhằm mục tiêu lợi nhuận mà còn hướng tới chữa trị các bệnh nan y như loạn dưỡng cơ. Sự kết hợp giữa y học và công nghệ vũ trụ đang mở ra những cơ hội chưa từng có cho sức khỏe con người.
Song song với các nghiên cứu y sinh, NASA cũng đang đẩy mạnh các chương trình thám hiểm không gian mang tính biểu tượng của nhân loại. Cơ quan này vừa công bố danh sách 4 phi hành gia ưu tú sẽ tham gia sứ mệnh Artemis III dự kiến triển khai vào năm tới. Nhiệm vụ lần này sẽ kéo dài khoảng 2 tuần trên quỹ đạo thấp để thực hiện kiểm tra thực địa các tàu đổ bộ Mặt Trăng mới nhất. Những tập đoàn công nghệ như Blue Origin và SpaceX đang nỗ lực tối đa để hoàn thiện các thiết bị bay đáp ứng tiêu chuẩn khắt khe của dự án. Mặc dù một số thử nghiệm tên lửa gần đây gặp trở ngại kỹ thuật, NASA vẫn khẳng định sự tin tưởng tuyệt đối vào năng lực của các đối tác.
Sứ mệnh Artemis III được xác định là bước đệm quan trọng để đưa con người trở lại bề mặt Mặt Trăng lần đầu tiên kể từ thập niên 1970. NASA đặt mục tiêu hạ cánh chính thức xuống vệ tinh tự nhiên này vào năm 2028 để thiết lập một căn cứ nghiên cứu lâu dài tại đây. Các hợp đồng trị giá hàng trăm triệu USD đã được trao cho nhiều doanh nghiệp để phát triển xe tự hành và thiết bị bay không người lái chuyên dụng. Lãnh đạo NASA khẳng định căn cứ Mặt Trăng sẽ là tiền đồn quan trọng phục vụ cho khát vọng thám hiểm Sao Hỏa trong tương lai xa. Sự phát triển đồng thời của y học và thám hiểm vũ trụ đang chứng minh khát vọng chinh phục những giới hạn mới của con người.
An Nhiên (tổng hợp)
