Tương lai y học nằm tuốt trên... không gian?

Lực hấp dẫn của Trái đất khiến việc nuôi cấy các protein cần thiết để nghiên cứu bệnh tật và mầm bệnh trở nên khó khăn hơn. Nhiều nghiên cứu về y học đã phát triển trên không gian.

"Y học trên không gian" không còn là khoa học viễn tưởng

Trong phòng thí nghiệm nhỏ, nằm lọt thỏm trong góc tòa nhà chọc trời ở trung tâm thành phố Tel Aviv, doanh nhân người Israel tên Yossi Yamin đang nắm giữ cái mà ông gọi là “một nhà máy sản xuất nhỏ kiểu vali của điệp viên James Bond, chạy bằng năng lượng Mặt trời”.

Trong bốn năm qua, những hộp kim loại nhỏ này, được phủ bằng các tấm pin Mặt trời, đã nhiều lần bay vào quỹ đạo trên mặt sau của một tên lửa SpaceX. Chúng mang lại những hiểu biết mới, từ các tế bào ung thư bạch cầu đến những cách tốt nhất tạo ra món bít tết nuôi trong phòng thí nghiệm.

Trạm ISS đã được dùng làm căn cứ để thực hiện các thí nghiệm không chịu tác động của trọng lực - (Ảnh: REUTERS).

Giám đốc điều hành SpacePharma - một công ty sinh học làm việc với các bệnh viện nhi và các hãng dược phẩm lớn trên khắp thế giới - ông Yossi Yamin, đã đi tiên phong trong một ngành công nghiệp mới.

Sử dụng công nghệ do Trường đại học Technion (trường đại học lâu đời nhất của Israel) phát triển, ngày càng có nhiều nhà sinh vật học có thể thu nhỏ các thí nghiệm của họ và gửi chúng lên Trạm Vũ trụ quốc tế (ISS).

“Đây không còn là khoa học viễn tưởng nữa”, ông Yamin nói. “Năm ngoái, chúng tôi đã hoàn thành 7 thí nghiệm trên quỹ đạo. Tháng tới chúng tôi sẽ thực hiện 5 cuộc thử nghiệm trên không gian trong các lĩnh vực khác nhau, từ chăm sóc da đến thuốc trường sinh và các bệnh về não".

Bước đột phá lớn

Lực hút của trường hấp dẫn của Trái đất có thể che giấu một số cách mà các tế bào giao tiếp với nhau, khiến việc hiểu tại sao chúng lại hành xử như vậy trở nên khó khăn hơn.

Bên cạnh đó, lực hấp dẫn khiến việc giữ tế bào gốc ở trạng thái tinh khiết nhất và hữu ích nhất trong thời gian dài trở nên phức tạp.

Điều này cũng gây nhiều khó khăn cho các nhà khoa học trong việc nghiên cứu cấu trúc tinh thể phức tạp của các protein quan trọng. Ví dụ những protein liên quan đến ung thư, vi rút, rối loạn di truyền và bệnh tim.

Việc phát triển các tinh thể dễ vỡ này từ đầu là rất quan trọng để phân tích cách một khối u hoặc vi rút phát triển. Nhưng khi chúng lớn lên trên Trái đất, lực hấp dẫn kéo chúng lại, che khuất vẻ ngoài thực sự của chúng.

Giáo sư Thais Russomano, chuyên gia y học vũ trụ và giám đốc điều hành của Thinktank InnovaSpace, cho biết: “Các tinh thể phát triển lớn hơn trong không gian và có ít khiếm khuyết hơn".

Đối với công ty công nghệ sinh học MicroQuin có trụ sở tại Massachusetts, một loạt thí nghiệm được thực hiện trên ISS trong 4 năm qua đã giúp khởi động một dòng thuốc mới. Đó là thuốc điều trị ung thư buồng trứng và ung thư vú, cũng như chấn thương sọ não, bệnh Parkinson và thậm chí cả bệnh cúm - dựa trên một họ protein được gọi là TMBIM.

Các nhà khoa học từ lâu đã mong muốn nhắm mục tiêu sản xuất TMBIM bằng thuốc vì chúng giúp điều chỉnh môi trường bên trong tế bào. Trong khi lực hấp dẫn khiến TMBIM nổi tiếng là khó kết tinh trên Trái đất, thì MicroQuin đã có thể làm như vậy trong không gian.

Kỷ nguyên mới của y học? Lĩnh vực y học vũ trụ được thúc đẩy từ một trong những thảm họa tồi tệ nhất của NASA. Vào tháng 2-2003, tàu con thoi Columbia phát nổ khi quay trở lại bầu khí quyển ở Texas và Louisiana, giết chết cả 7 phi hành gia trên tàu. Ba tháng sau, trong số các mảnh vụn con tàu có một loạt lọ có chứa tinh thể, bằng cách nào đó vẫn còn nguyên vẹn. Chúng là kết quả từ một thí nghiệm mà các phi hành gia tàu Columbia thực hiện trong thời gian họ làm việc trên ISS. Những lọ này cung cấp cho các nhà sinh học thông tin quan trọng về cấu trúc của một loại protein gọi là interferon alfa-2b, thành phần hoạt chất trong thuốc Intron A, vào thời điểm đó là một phương pháp điều trị khối u ác tính và viêm gan C. Trong những năm tới, không gian cũng có thể biến đổi một lĩnh vực y tế khác đang phải vật lộn để đáp ứng kỳ vọng: tế bào gốc. Tế bào gốc được cho là sẽ mở ra một kỷ nguyên y học tái tạo, giúp phục hồi các cơ quan bị tổn thương và mang lại hy vọng mới cho những người bị suy tim hoặc suy gan.

Thông tin biên tập: Xem tại đây

Từ khóa liên quan:

Y học trên không gian

Lực hấp dẫn của Trái đất

thí nghiệm trên quỹ đạo

thí nghiệm ngoài không gian

nghiên cứu y học trong không gian

Yossi Yamin

Thais Russomano