تمكنت شركة ناشئة في كاليفورنيا مؤخرًا من إنتاج مجموعة أدوية مصنوعة بواسطة قمر صناعي آلي في الفضاء، مما يطرح التساؤل: هل الأدوية المصنعة خارج الكرة الأرضية أفضل أم نظيرتها على سطح الأرض؟ ولماذا؟
البداية.. تصنيع الدواء في الفضاء الخارجي
في 21 فبراير، هبطت كبسولة فضائية قطرها متر واحد في صحراء يوتا بعد ثمانية أشهر من بقائها في الفضاء، حمولتها كانت دفعة من عقار “ريتونافير”، وهو دواء مضاد للفيروسات، يُستخدم في علاج فيروس نقص المناعة البشرية و”كوفيد-19”.
تهدف المهمة التي نفذتها شركة Varda Space Industries الناشئة في كاليفورنيا، إلى إظهار إمكانية التصنيع الآلي للأدوية الصيدلانية في الفضاء، مما قد يمهد الطريق لسُبل جديدة وأكثر كفاءة لتطوير الأدوية.
أُطلقت مهمة Varda W-1 على متن صاروخ SpaceX Falcon 9 في يونيو 2023. ويبلغ وزن الكبسولة نفسها حوالي 90 كجم وهي قادرة نظريًا على تصنيع ما يقرب من 100 كجم، من المنتجات على مدار أشهر عدة تقضيها في الفضاء.
ومع ذلك، بالنسبة لهذه المهمة الأولية، تم تصنيع كمية صغيرة فقط من دواء “ريتونافير” في اختبار تجريبي مدته 27 ساعة.
وأشار تحليل على متن الطائرة، إلى أن عملية التصنيع جرت كما هو مخطط لها. وفيما لم تتوفر النتائج النهائية بعد، فإن Varda مشغولة حاليًا بالتحضير لمهمة ثانية ستحمل حمولتها التجارية الأولى.
هل تصنيع الدواء في الفضاء أفضل؟
أثبتت التجارب التي أجريت على متن محطة الفضاء الدولية والمركبات الفضائية الأخرى، على مدى العقود القليلة الماضية، أنه من الممكن صنع كميات صغيرة من الأدوية الصيدلانية في الفضاء.
لقد اتضح أن ظروف الجاذبية الصغرى تجعل العديد من العمليات المستخدمة لبناء جزيئات بلورية معقدة (مثل البروتينات والأجسام المضادة المستخدمة في العديد من الأدوية لعلاج كل شيء من السرطان إلى أمراض القلب) تتصرف بشكل مختلف عما يحدث على الأرض.
على سبيل المثال، المحاليل السائلة التي تتشكل منها البلورات لم تعد منفصلة حسب الكثافة. بالإضافة إلى أن المواد الصلبة لا تسقط أو ترتفع داخلها بشكل طبيعي. ويعني انعدام الجاذبية أن أي هياكل تنمو لا تتشوه وتغير طبيعتها.
تقول الباحثة في جامعة “بتلر” في “إنديانابوليس” البروفيسور آن ويلسون، والتي أجرت سلسلة من الأبحاث: “تشير الأدلة إلى أن البلورات التي تنمو في بيئة الجاذبية الصغرى لديها فرصة بنسبة 80% أو أكثر للتفوق على نظيراتها التي تنمو على الأرض“.
وأضافت “ويلسون”: “لقد أظهرت دراساتنا أن البلورات التي تنمو في الجاذبية الصغرى تكون أكثر تجانسًا، ومُحسنة من الناحية الهيكلية، وغالبًا ما تكون أكبر”.
نتائج أفضل لأدوية الفضاء
وقد سخرت شركات الأدوية بالفعل، الدروس المستفادة من التجارب الفضائية لتحسين عمليات التصنيع على الأرض. لكن البلورات المزروعة في الفضاء يمكن أن تعرض أيضًا خصائص غير عادية ومفيدة. ومن المحتمل أن تكون أكثر فاعلية من الأدوية المصنوعة على الأرض.
تقول الباحثة في الجاذبية الصغرى في شركة طب الفضاء البريطانية BioOrbit الدكتورة كاتي كينغ: “تعزز الجاذبية الصغرى عملية التبلور، بحيث تحصل على بلورات أكثر مثالية ومتشابهة”.
ميزة التقنية الجديدة
تقول الدراسة: “يمكن أيضًا استخدام هذه التقنية لبلورة مستقبلات البروتين بالجسم التي تستهدفها الأدوية. ويمكننا بعد ذلك فهم هذه الأمور بشكل أفضل في المختبرات على الأرض. أما التطبيق الآخر فهو استخدام البلورات نفسها في الأدوية:.
وتابعت: “تحاول مهمة “فاردا” استخدام الجاذبية الصغرى للعثور على أشكال جديدة محتملة وأكثر فاعلية من الأدوية. وفي المقابل، نعمل في BioOrbit على تحويل الأدوية الموجودة إلى شيء يمكن للمرضى تناوله في المنزل”.
وواصلت: عندما يتعلق الأمر بصنع مواد في الفضاء لاستخدامها على الأرض، يظل الاقتصاد تحديًا كبيرًا. في حين أن مركبات الإطلاق القابلة لإعادة الاستخدام مثل Falcon 9 تخفض تكاليف الوصول إلى المدار بشكل كبير.
وتخطط Varda أيضًا لجعل مركباتها الفضائية متعددة الاستخدامات وقابلة لإعادة الاستخدام بشكل متزايد، مما يسمح بالتجديد والتحول لإعادة الإطلاق على فترات زمنية أقصر.
كم تبلغ تكلفة التشغيل؟
يقول المؤسس المشارك للشركة، ديليان أسباروهوف: إن تكلفة التشغيل الأولية تبلغ حوالي 12 مليون دولار (9.5 مليون جنيه إسترليني)، لكنه يتوقع إمكانية تخفيضها بسرعة إلى حوالي 2 مليون دولار (1.6 مليون جنيه إسترليني) لكل مهمة.
وأضاف “أسباروهوف: مع وجود خطط لإنشاء أجيال لاحقة من مختبرات فضائية أكبر حجمًا وأكثر اقتصادًا قيد التنفيذ بالفعل، يمكن للاعبين الآخرين البدء قريبًا في رمي قبعاتهم في الحلبة.
من جانبها تقول “كينغ”: “هناك فوائد هائلة.. لم يتم بعد استغلال المدى الكامل. وهناك الكثير لنتعلمه في مجال المخدرات والطب وعلوم الحياة بشكل عام”.
وتابعت: نظام إعادة الدخول الخاص بشركة Varda هو في الواقع الجزء الأكثر ريادةً فيما يفعلونه لأنه يفتح المجال أمام الشركات الأخرى لاستخدام الجاذبية الصغرى في مجموعة متنوعة من التطبيقات الجديدة.
اقرأ أيضًا:
اكتشاف ثوري في الفيزياء.. بلورة زمنية تتحدى قوانين الزمن
كيف تتعامل مع أدواتك الشخصية بالذكاء الاصطناعي؟
The post دراسة أمريكية: تصنيع الأدوية في الفضاء أفضل من الأرض.. كيف ذلك؟ appeared first on مجلة عالم التكنولوجيا.
