物理學(xué)者都無(wú)比向往“理想的真空環(huán)境”，沒(méi)有紅塵紛擾，沒(méi)有引力牽拉，是造就完美模型的理想國(guó)。對(duì)于生命科學(xué)來(lái)說(shuō)，一個(gè)沒(méi)有地心引力的世界，也是研究細(xì)胞和蛋白質(zhì)的理想國(guó)。

因?yàn)橹亓?huì)不斷促進(jìn)干細(xì)胞發(fā)育，使其難以長(zhǎng)時(shí)間保持最純凈、最有用的狀態(tài)。重力也會(huì)拉扯生長(zhǎng)中的蛋白質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)，令其真實(shí)相貌難以被洞察，故科學(xué)家難以研究關(guān)鍵蛋白質(zhì)的復(fù)雜晶體結(jié)構(gòu)，尤其是那些與癌癥、病毒、遺傳疾病和心臟病等有關(guān)的蛋白質(zhì)；要知道從頭開始培養(yǎng)這些脆弱晶體，對(duì)于分析腫瘤或病毒如何進(jìn)化以及檢測(cè)新藥的潛在靶點(diǎn)至關(guān)重要。

于是人們仰望蒼穹，嘗試去到微重力的太空中，建立生命科學(xué)理想國(guó)。

新藥的太空生產(chǎn)線

蛋白的理想觀察點(diǎn)

以色列的太空藥業(yè)（SpacePharma）以先行者風(fēng)姿，將小手提箱尺寸的金屬盒實(shí)驗(yàn)室搭載SpaceX火箭送上天，實(shí)驗(yàn)室外涂有太陽(yáng)能電池板用以供能，內(nèi)部裝著科學(xué)家的研究理想。

過(guò)去幾年間，太空實(shí)驗(yàn)室多次飛入軌道，然后載著突破性新見解回歸地球，例如白血病細(xì)胞的行為，又如實(shí)驗(yàn)室牛排的最佳生產(chǎn)方法。（當(dāng)然，這些工作都是商業(yè)性的、有償?shù)?。?/p>

SpacePharma創(chuàng)始人兼CEO、以色列企業(yè)家尤西·亞敏（Yossi Yamin）自豪地表示：“太空實(shí)驗(yàn)不再是科幻場(chǎng)景了，2022年我們完成了7項(xiàng)在軌實(shí)驗(yàn)，而且這個(gè)數(shù)字還在增加。后續(xù)我們要開展5項(xiàng)太空實(shí)驗(yàn)，涉及潛在護(hù)膚品、長(zhǎng)壽藥物和腦部疾病等領(lǐng)域?！?/p>

亞敏等創(chuàng)新者正開拓一個(gè)新行業(yè)。越來(lái)越多的生物學(xué)家也都在利用以色列理工學(xué)院開發(fā)的新技術(shù)——微縮實(shí)驗(yàn)室，并將其發(fā)送至國(guó)際空間站（ISS），他們可以從地面遠(yuǎn)程控制太空實(shí)驗(yàn)室。

國(guó)際空間站已被科學(xué)家用于開展不受重力影響的實(shí)驗(yàn)

太空醫(yī)學(xué)專家、咨詢公司InnovaSpace的CEO泰絲·魯索馬諾（Thais Russomano）表示：

了解與某些健康狀況相關(guān)的蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu)，有助于我們更好了解如何改善或抑制它們的功能。晶體在太空里能長(zhǎng)得更大，缺陷也更少。

計(jì)算機(jī)模擬當(dāng)然也能得出些好東西，但只有擁有了大量實(shí)際數(shù)據(jù)，我們才能創(chuàng)建準(zhǔn)確模型；我們并不總是擁有這類數(shù)據(jù)。

生物技術(shù)公司MicroQuin也能在理想國(guó)中取得重大突破。過(guò)去四年間，他們通過(guò)國(guó)際空間站上的一系列實(shí)驗(yàn)，成功啟動(dòng)新的藥物管線，用以治療卵巢癌和乳腺癌，以及創(chuàng)傷性腦損傷、帕金森綜合征，乃至流感——仰賴的基礎(chǔ)是TMBIM蛋白質(zhì)家族。

長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家一直希望用藥物靶向TMBIM，因?yàn)樗鼈冇兄谡{(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境。

當(dāng)人體遭遇某些癌癥或罹患神經(jīng)退行性疾病，細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境會(huì)變得有毒，而TMBIM蛋白質(zhì)可用作逆轉(zhuǎn)這種變化的開關(guān)——當(dāng)然，前提是我們很清楚如何操縱它們。

地球上的TMBIM受引力牽扯而難以結(jié)晶，于是MicroQuin選擇太空作業(yè)，并成功參透此物的潛力。

“它的潛力令人著迷，”MicroQuin的創(chuàng)始人兼CEO斯科特·羅賓遜（Scott Robinson）說(shuō)道，“流感是個(gè)很好的例子，當(dāng)病毒進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部時(shí)，它會(huì)將整個(gè)環(huán)境變得高度氧化；如果使用TMBIM阻止此種變化，即可完全阻斷流感感染。TMBIM還能用作聯(lián)合療法，使癌細(xì)胞對(duì)免疫療法敏感?！?/p>

航天災(zāi)難中的幸存蛋白

NASA歷史上最嚴(yán)重的一大災(zāi)難加速了太空醫(yī)學(xué)發(fā)展。

2003年2月，哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)在重新進(jìn)入得克薩斯州和路易斯安那州上空的大氣層時(shí)發(fā)生爆炸，機(jī)上7名宇航員全部遇難。事故原因：航天飛機(jī)左翼于兩周前的發(fā)射過(guò)程中發(fā)生損壞，變得非常脆弱，無(wú)法承受重返大氣層的巨大壓力。

3個(gè)月后，美國(guó)人于殘骸中發(fā)現(xiàn)一系列裝有晶體的小瓶。不知何故，這些小瓶竟完好無(wú)損。瓶?jī)?nèi)晶體是哥倫比亞號(hào)宇航員在國(guó)際空間站期間實(shí)驗(yàn)工作的核心。而幸存的它們也為生物學(xué)家提供了關(guān)于干擾素α-2b蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要信息。在當(dāng)時(shí)，重組人干擾素α-2b注射液（甘樂(lè)能）是針對(duì)黑色素瘤和丙型肝炎的標(biāo)準(zhǔn)治療方法。

哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)的機(jī)組人員

制藥巨頭默克公司的研究員、太空醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的資深先驅(qū)保羅·賴歇特（Paul Reichert）曾擔(dān)任該項(xiàng)目的顧問(wèn)。根據(jù)他的說(shuō)法，對(duì)干擾素蛋白質(zhì)的研究是“哥倫比亞號(hào)任務(wù)的目標(biāo)之一”，“當(dāng)時(shí)我很高興，因?yàn)槲覀冇型峁┮恍┯星熬暗男乱娊??！?/p>

制藥行業(yè)對(duì)太空的熱情不斷增長(zhǎng)。2017年，默克公司將其單抗藥物可瑞達(dá)（Keytruda，用于治療多種癌癥）送往國(guó)際空間站，賴歇特參與其中。此項(xiàng)任務(wù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)正幫助默克開發(fā)一種高度濃縮、可由醫(yī)生注射的藥物。

賴歇特表示：“單克隆抗體治療的一個(gè)問(wèn)題是，患者必須每隔幾周就到醫(yī)院環(huán)境下進(jìn)行一次輸注。輸注需花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)，而注射只需幾分鐘。因此，新藥不僅提高患者生活質(zhì)量，也降低治療成本?！?/p>

未來(lái)幾年，太空科研還有望改變另一個(gè)一直難達(dá)預(yù)期的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。干細(xì)胞本應(yīng)開創(chuàng)再生醫(yī)學(xué)時(shí)代，但直到眼下，科學(xué)家仍一直掙扎于可行療法的開發(fā)。

當(dāng)前干細(xì)胞治療過(guò)程不僅成本高昂而且效率低下——每生長(zhǎng)100萬(wàn)個(gè)干細(xì)胞，只有大約100個(gè)能成功重編程為心肌細(xì)胞或肝細(xì)胞。此外，成功開發(fā)的干細(xì)胞被移植入體內(nèi)時(shí)，難以很好整合。

美國(guó)西達(dá)賽奈醫(yī)學(xué)中心再生醫(yī)學(xué)研究所的執(zhí)行主任克萊夫·斯文森（Clive Svendsen）指出：“干細(xì)胞質(zhì)量并不總是很好。他們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)異?；蛏L(zhǎng)過(guò)慢。那么，能否在太空軌道上培養(yǎng)出更好細(xì)胞呢？”

斯文森和同事正試圖通過(guò)與NASA合作開展的一系列實(shí)驗(yàn)來(lái)找出答案。將袋裝的干細(xì)胞運(yùn)送至國(guó)際空間站，然后從地球遠(yuǎn)程觀察它們生長(zhǎng)。早期跡象表明，太空似乎更利于干細(xì)胞發(fā)展。斯文森說(shuō)道：

必須有相當(dāng)大的好處，方可轉(zhuǎn)化應(yīng)用，因?yàn)樘章眯谐杀咎?。如果干?xì)胞能更可靠地轉(zhuǎn)化為更高質(zhì)量的心臟細(xì)胞、腎細(xì)胞、神經(jīng)元，我們或許可以考慮在太空中生產(chǎn)細(xì)胞替代品，然后帶回地球移植。

太空醫(yī)學(xué)會(huì)走私營(yíng)化道路

據(jù)報(bào)道，往返國(guó)際空間站的一次實(shí)驗(yàn)費(fèi)用約為750萬(wàn)美元（包括宇航員時(shí)間成本）。這筆費(fèi)用目前由NASA或研究基金支付。圍繞它的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，全球不計(jì)其數(shù)的科學(xué)家渴望把自己的實(shí)驗(yàn)送上軌道。

另一方面，太空研究正向私營(yíng)化方向發(fā)展。NASA已經(jīng)宣布，計(jì)劃于2030年底前關(guān)閉國(guó)際空間站，而美國(guó)公理航天公司（Axiom Space）籌劃以第一個(gè)商業(yè)空間站取而代之。

為超級(jí)富豪提供太空假期是公理航天的主要營(yíng)收來(lái)源。他們會(huì)利用此類收入在空間站上建造額外模塊以開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

首個(gè)全私人宇航員團(tuán)隊(duì)搭乘公理航天的Axiom-1前往國(guó)際空間站

SpacePharma和Ice Cubes等其他私營(yíng)公司的目標(biāo)是，提供自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)，讓火箭把實(shí)驗(yàn)送入近地球軌道而后再返回，以此實(shí)現(xiàn)太空醫(yī)學(xué)研究的更廣泛普及。

這一目標(biāo)若實(shí)現(xiàn)，太空科研將不再需要空間站，工作成本也大大降低。魯索馬諾表示：“隨著發(fā)射成本的降低和發(fā)射數(shù)量的持續(xù)增加，我預(yù)計(jì)這些私人計(jì)劃將會(huì)加速?！?/p>

當(dāng)然，太空科研成果未必總是理想的。例如，美國(guó)生物技術(shù)初創(chuàng)公司Angiex針對(duì)一種潛在抗癌新藥的太空實(shí)驗(yàn)，取得了吸引人的突破，但由于成本太高且耗時(shí)過(guò)多，他們最終選擇放棄。

斯文森意識(shí)到，如果我們了解細(xì)胞為何在失重環(huán)境下長(zhǎng)得更好，然后在地球上復(fù)制這些原因，或許會(huì)有巨大收獲。

當(dāng)然，如果事實(shí)證明太空是獲得優(yōu)質(zhì)干細(xì)胞的唯一場(chǎng)所，我們或許就要期待“星際間再生”了。

資料來(lái)源：

Does the future of medicine lie in space?

END

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