SpaceX火箭载着你的干细胞和肿瘤上天…医学的未来在太空吗？

物理学者都无比向往“理想的真空环境”，没有红尘纷扰，没有引力牵拉，是造就完美模型的理想国。对于生命科学来说，一个没有地心引力的世界，也是研究细胞和蛋白质的理想国。

因为重力会不断促进干细胞发育，使其难以长时间保持最纯净、最有用的状态。重力也会拉扯生长中的蛋白质晶体结构，令其真实相貌难以被洞察，故科学家难以研究关键蛋白质的复杂晶体结构，尤其是那些与癌症、病毒、遗传疾病和心脏病等有关的蛋白质；要知道从头开始培养这些脆弱晶体，对于分析肿瘤或病毒如何进化以及检测新药的潜在靶点至关重要。

于是人们仰望苍穹，尝试去到微重力的太空中，建立生命科学理想国。

新药的太空生产线

蛋白的理想观察点

以色列的太空药业（SpacePharma）以先行者风姿，将小手提箱尺寸的金属盒实验室搭载SpaceX火箭送上天，实验室外涂有太阳能电池板用以供能，内部装着科学家的研究理想。

过去几年间，太空实验室多次飞入轨道，然后载着突破性新见解回归地球，例如白血病细胞的行为，又如实验室牛排的最佳生产方法。（当然，这些工作都是商业性的、有偿的。）

SpacePharma创始人兼CEO、以色列企业家尤西·亚敏（Yossi Yamin）自豪地表示：“太空实验不再是科幻场景了，2022年我们完成了7项在轨实验，而且这个数字还在增加。后续我们要开展5项太空实验，涉及潜在护肤品、长寿药物和脑部疾病等领域。”

亚敏等创新者正开拓一个新行业。越来越多的生物学家也都在利用以色列理工学院开发的新技术——微缩实验室，并将其发送至国际空间站（ISS），他们可以从地面远程控制太空实验室。

国际空间站已被科学家用于开展不受重力影响的实验

太空医学专家、咨询公司InnovaSpace的CEO泰丝·鲁索马诺（Thais Russomano）表示：

了解与某些健康状况相关的蛋白质的3D结构，有助于我们更好了解如何改善或抑制它们的功能。晶体在太空里能长得更大，缺陷也更少。

计算机模拟当然也能得出些好东西，但只有拥有了大量实际数据，我们才能创建准确模型；我们并不总是拥有这类数据。

生物技术公司MicroQuin也能在理想国中取得重大突破。过去四年间，他们通过国际空间站上的一系列实验，成功启动新的药物管线，用以治疗卵巢癌和乳腺癌，以及创伤性脑损伤、帕金森综合征，乃至流感——仰赖的基础是TMBIM蛋白质家族。

长期以来，科学家一直希望用药物靶向TMBIM，因为它们有助于调节细胞内部环境。

当人体遭遇某些癌症或罹患神经退行性疾病，细胞内部环境会变得有毒，而TMBIM蛋白质可用作逆转这种变化的开关——当然，前提是我们很清楚如何操纵它们。

地球上的TMBIM受引力牵扯而难以结晶，于是MicroQuin选择太空作业，并成功参透此物的潜力。

“它的潜力令人着迷，”MicroQuin的创始人兼CEO斯科特·罗宾逊（Scott Robinson）说道，“流感是个很好的例子，当病毒进入细胞内部时，它会将整个环境变得高度氧化；如果使用TMBIM阻止此种变化，即可完全阻断流感感染。TMBIM还能用作联合疗法，使癌细胞对免疫疗法敏感。”

航天灾难中的幸存蛋白

NASA历史上最严重的一大灾难加速了太空医学发展。

2003年2月，哥伦比亚号航天飞机在重新进入得克萨斯州和路易斯安那州上空的大气层时发生爆炸，机上7名宇航员全部遇难。事故原因：航天飞机左翼于两周前的发射过程中发生损坏，变得非常脆弱，无法承受重返大气层的巨大压力。

3个月后，美国人于残骸中发现一系列装有晶体的小瓶。不知何故，这些小瓶竟完好无损。瓶内晶体是哥伦比亚号宇航员在国际空间站期间实验工作的核心。而幸存的它们也为生物学家提供了关于干扰素α-2b蛋白质结构的重要信息。在当时，重组人干扰素α-2b注射液（甘乐能）是针对黑色素瘤和丙型肝炎的标准治疗方法。

哥伦比亚号航天飞机的机组人员

制药巨头默克公司的研究员、太空医学领域的资深先驱保罗·赖歇特（Paul Reichert）曾担任该项目的顾问。根据他的说法，对干扰素蛋白质的研究是“哥伦比亚号任务的目标之一”，“当时我很高兴，因为我们有望提供一些有前景的新见解。”

制药行业对太空的热情不断增长。2017年，默克公司将其单抗药物可瑞达（Keytruda，用于治疗多种癌症）送往国际空间站，赖歇特参与其中。此项任务产生的数据正帮助默克开发一种高度浓缩、可由医生注射的药物。

赖歇特表示：“单克隆抗体治疗的一个问题是，患者必须每隔几周就到医院环境下进行一次输注。输注需花费几个小时，而注射只需几分钟。因此，新药不仅提高患者生活质量，也降低治疗成本。”

未来几年，太空科研还有望改变另一个一直难达预期的医学领域。干细胞本应开创再生医学时代，但直到眼下，科学家仍一直挣扎于可行疗法的开发。

当前干细胞治疗过程不仅成本高昂而且效率低下——每生长100万个干细胞，只有大约100个能成功重编程为心肌细胞或肝细胞。此外，成功开发的干细胞被移植入体内时，难以很好整合。

美国西达赛奈医学中心再生医学研究所的执行主任克莱夫·斯文森（Clive Svendsen）指出：“干细胞质量并不总是很好。他们经常发现异常或生长过慢。那么，能否在太空轨道上培养出更好细胞呢？”

斯文森和同事正试图通过与NASA合作开展的一系列实验来找出答案。将袋装的干细胞运送至国际空间站，然后从地球远程观察它们生长。早期迹象表明，太空似乎更利于干细胞发展。斯文森说道：

必须有相当大的好处，方可转化应用，因为太空旅行成本太高。如果干细胞能更可靠地转化为更高质量的心脏细胞、肾细胞、神经元，我们或许可以考虑在太空中生产细胞替代品，然后带回地球移植。

太空医学会走私营化道路

据报道，往返国际空间站的一次实验费用约为750万美元（包括宇航员时间成本）。这笔费用目前由NASA或研究基金支付。围绕它的竞争非常激烈，全球不计其数的科学家渴望把自己的实验送上轨道。

另一方面，太空研究正向私营化方向发展。NASA已经宣布，计划于2030年底前关闭国际空间站，而美国公理航天公司（Axiom Space）筹划以第一个商业空间站取而代之。

为超级富豪提供太空假期是公理航天的主要营收来源。他们会利用此类收入在空间站上建造额外模块以开展科学实验。

首个全私人宇航员团队搭乘公理航天的Axiom-1前往国际空间站

SpacePharma和Ice Cubes等其他私营公司的目标是，提供自动化实验，让火箭把实验送入近地球轨道而后再返回，以此实现太空医学研究的更广泛普及。

这一目标若实现，太空科研将不再需要空间站，工作成本也大大降低。鲁索马诺表示：“随着发射成本的降低和发射数量的持续增加，我预计这些私人计划将会加速。”

当然，太空科研成果未必总是理想的。例如，美国生物技术初创公司Angiex针对一种潜在抗癌新药的太空实验，取得了吸引人的突破，但由于成本太高且耗时过多，他们最终选择放弃。

斯文森意识到，如果我们了解细胞为何在失重环境下长得更好，然后在地球上复制这些原因，或许会有巨大收获。

当然，如果事实证明太空是获得优质干细胞的唯一场所，我们或许就要期待“星际间再生”了。

资料来源：

Does the future of medicine lie in space?

END

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