En los últimos años hemos presenciado un renovado interés en la exploración espacial, tanto tripulada como no tripulada. Nuevos jugadores privados y agencias gubernamentales se han sumado a esta carrera y se ha logrado un abaratamiento de los costos.Varias multinacionales farmacéuticas ya están involucradas en estas investigaciones, incluso se avizora el desarrollo de fábricas espaciales.En el futuro, los farmacéuticos espaciales serán tripulantes con roles muy significativos.
Las condiciones ambientales de la tierra han desempeñado un papel importante en el desarrollo de todoslos seres vivos que la habitamos, afectando nuestra bioquímica, anatomía y fisiología. Por su parte, las condiciones del espacio exterior son hostiles y muy distintas a las que permiten la vida del ser humano. A pesar de que las naves y trajes espaciales poseen sistemas de soporte de vida que permiten la supervivencia, dos condiciones terrestres resultan muy difíciles de emular. La fuerte disminución de las fuerzas gravitacionales en el espacio (microgravedad) genera numerosas alteraciones en todo el organismo, desde cambios cardiopulmonares, neurológicos, pérdida de masa muscular y ósea, disminución de la respuesta inmune, entre otras, afectando la salud.
Adicionalmente, en el espacio, sin la protección de los campos magnéticos que rodean nuestro planeta (magnetósfera) y de la atmósfera, los viajeros espaciales se exponen a rayos cósmicos, constituidos principalmente por partículas subatómicas procedentes del espacio exterior, de muy alta energía debido a que se desplazan casi a la velocidad de la luz. Estos rayos son dañinos para el ADN, pudiendo dar lugar al cáncer y a otros efectos adversos neurológicos y cardiovasculares. También se ha encontrado que en condiciones de microgravedad y exposición a radiación cósmica aumenta o disminuye la virulencia, la resistencia antibiótica y la expresión génica en diversos microorganismos patógenos y beneficiosos.
Estas enfermedades se agravarán si se masifican los viajes espaciales, porque los viajeros dejarán de ser astronautas profesionales, jóvenes, en condiciones de salud inmejorables y con un alto entrenamiento, para dar lugar a una población muy heterogénea de turistas espaciales, con enfermedades de base, de manera análoga a los pasajeros de un avión en la actualidad.
Desde el principio de los viajes espaciales se han llevado botiquines con medicamentos para tratar o prevenir cinetosis por el movimiento, insomnio, dolor, congestión o alergias. Las formas farmacéuticas más habituales empleadas en el espacio son los comprimidos administrados por vía oral, aunque también se emplean productos tópicos, supositorios, colirios e inyectables. Se ha asumido que los medicamentos poseían la misma seguridad y eficacia que cuando se empleaban en la tierra. Sin embargo, resulta poca la evidencia experimental que lo soporte, más bien todo apunta en sentido opuesto.
La farmacología se puede dividir en distintas ramas. La farmacocinética describe cómo el cuerpo absorbe, distribuye, metaboliza y excreta los fármacos, mientras que la farmacodinamia estudia los efectos bioquímicos y fisiológicos de los fármacos y sus mecanismos de acción y la relación entre la concentración del fármaco y el efecto de este sobre un organismo. La biofarmacia, por su parte, se encarga del estudio de la influencia de la forma y la formulación química y física de un medicamento sobre los acontecimientos farmacocinéticos y farmacodinámicos consecutivos a su administración. Se ha visto que todos estos fenómenos se ven afectados en distinto grado, en entornos espaciales.
EFECTOS DEL ESPACIO SOBRE LOS MEDICAMENTOS
No solo el cuerpo humano se ve afectado en el espacio, sino también los propios medicamentos. La vida útil de las especialidades medicinales que empleamos se establece a través de estudios de estabilidad, realizados en su empaque original, en condiciones estandarizadas de almacenamiento, relacionadas con el clima de las regiones de la tierra a los que están destinados.
Los estudios convencionales no tienen en cuenta las condiciones únicas de microgravedad, vibración excesiva, variaciones de humedad y temperatura, vacío y radiación de las misiones espaciales, ni tampoco que los medicamentos espaciales se suelen reenvasar para minimizar su peso y volumen, por lo que se requieren nuevos estudios. La microgravedad, que podría favorecer la estabilidad física de suspensiones medicinales, que en la tierra sedimentarían, complica la administración espacial de inyectables, ya que no se puede remover las burbujas de aire al invertir la jeringa como haríamos normalmente (actualmente se opta por eliminarlas antes del viaje, en algunos casos). También se dificulta la reconstitución de polvos liofilizados antes de su inyección.
Se ha encontrado que la radiación cósmica favorece la pérdida de potencia de los fármacos y la aparición de productos de degradación de diferente toxicidad, en una gran variedad de productos farmacéuticos.
BENEFICIOS PARA LOS QUE NOS QUEDAMOS EN TIERRA
Además de la mejora en la terapéutica farmacológica de los viajeros espaciales, mucha de la experimentación que se realiza en el espacio nos permitirá comprender más profundamente las enfermedades y mejorar su tratamiento en la Tierra. En el futuro, se podrán generar cepas de microorganismos atenuadas en el espacio para el desarrollo de vacunas, y mejorar la cristalización en microgravedad de proteínas involucradas en procesos patológicos, paso esencial para lograr determinar su estructura tridimensional y su interacción con fármacos.
Varias multinacionales farmacéuticas ya están involucradas en estas investigaciones, incluso se avizora el futuro desarrollo de fábricas espaciales. En ese sentido, aprovechando las ventajas de la cristalización en microgravedad, una empresa farmacéutica logró recientemente fabricar en el espacio una suspensión de cristales de alta calidad del anticuerpo monoclonal pembrolizumab, empleado en el tratamiento de ciertos tipos de cáncer, con menor viscosidad, mayor homogeneidad, tamaño de partícula y sedimentación más uniforme, en comparación a la que se puede obtener en tierra. Un producto de baja viscosidad, en estos casos, facilita su inyección y disminuye el dolor local. Es muy probable que mucho de lo investigado y producido allá arriba, bajará directamente hacianosotros. ¡Esperemos que lo haga sólo en sentido figurado y no nos aplaste!
Son múltiples los desafíos quenos esperan y las posibilidades resultan fascinantes. En este futuro viaje, los farmacéuticos espaciales serán tripulantes con roles muy significativos. Igualmente, en mi caso, escribo estas líneas desde una planta baja.
Héctor Juan Prado es farmacéutico y bioquímico, doctor de la Universidad de Buenos Aires, profesor adjunto del Departamento de Tecnología Farmacéutica (Facultad de Farmacia y Bioquímica, UBA), investigador del Laboratorio de Ciencias de los Materiales y Tecnología del Instituto de Tecnología Farmacéutica y Biofarmacia (CIMATEC- InTecFyB) e investigador adjunto del CONICET.
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Algunas páginas web de interés
https://www.nasa.gov/ames/space-biosciences/laboratory-of-countermeasures-development/
https://www.sciencefocus.com/space/space-labs-drugs
https://pharmaceutical-journal.com/article/feature/drugs-in-space-the-pharmacy-orbiting-the-earth
https://cen.acs.org/pharmaceuticals/drug-development/Pharma-goes-space-drug-development/100/i40
https://www.varda.com/biopharma/
Y un libro
Pathak, Y., dos Santos, M. A., & Zea, L. (Eds.). (2022). Handbook of space pharmaceuticals. Cham, Switzerland: Springer.
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