Какими лекарствами лечатся космонавты

Чем болеют в космосе

Во время космического полета тело человека меняется: функции сердечно-сосудистой системы замедляются, мышцы атрофируются, жидкости перераспределяются, микробиом меняется, кости декальцинируются, утверждают специалисты кафедры астрофармации и астромедицины Ноттингемского университета (Великобритания). К тому же, бактерии становятся более устойчивыми к антибиотикам, соответственно, последние становятся менее эффективными.

В сочетании с тем фактом, что иммунная система «отключается» (микрогравитация вызывает значительные изменения в поведении иммунных клеток), это означает, что бороздящим просторы Вселенной исследователям неожиданно может понадобиться серьезная медицинская помощь.

Ученые Германии изучили 33 полета космических челноков и подсчитали, что 30% из 107 членов экипажа, включенных в исследование, страдали от космической болезни, 20% — от головных болей, 15% — от бессонницы и 10% — от болей в спине. Из-за различных жалоб на здоровье 83 из 107 астронавтов (78%) принимали одно или несколько лекарств. Около 25% лечили раздражения на коже местными средствами*.
* Данные доктора фармацевтических наук Кристианы Штайгер

Докт. фарм. наук, выпускница Майнцского университета им. Иоганна Гутенберга, преподаватель, много лет занимающаяся космической фармацевтикой, Кристиана Штайгер в ходе своего вебинара заявила, что сейчас страны ведут переговоры о проведении обязательных генетических тестов для космонавтов, чтобы в будущем оптимизировать лекарственную терапию в космосе.

По свидетельствам ученых, фармакодинамика и фармакокинетика меняются во время полета, поэтому лекарства приходится, что называется, подбирать для каждого космонавта персонально.

Есть и другая сложность. Большинство лекарств имеют срок годности два года или меньше. Космонавты, находящиеся на низкой орбите на Международной космической станции (МКС) или рядом с ней, могут ежемесячно обновлять свою аптечку благодаря поставкам с Земли. Но в случае дальних космических одиссей, таких как миссия на Марс, которая согласно планам будеттрехлетней, это станет невозможным.

Новые фармразработки для космонавтов

У NASA есть список из 100 состояний, которые могут возникнуть в глубоком космосе, — от расслоения ногтей до остановки сердца. Даже если срок годности лекарств смогут продлить более чем до трех лет, ограничения по хранению, массе и мощности означают, что космический корабль не сможет везти аптеку рецептурных и безрецептурных лекарств на все случаи жизни, а также обеспечить условия их хранения.

Оптимальное решение — найти способ производить фармацевтические препараты на месте «с нуля», по запросу, «точно в срок». Этой темой по заданию Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) занимается Институттрансляционных исследований космического здравоохранения (TRISH) при Медицинском колледже Бэйлора.

Команда специалистов Массачусетского технологического института создает подобные лекарства из микробных систем, находящихся в желудке. Небольшое желудочное устройство для доставки лекарств принимается космонавтами перорально. Оно находится в желудке в течение определенного периода времени и постепенно высвобождает лекарство, которое производит, в их организм.

Ученые работают с бактериями E. Coli, которые в настоящее время используются для производства инсулина и других биологических препаратов, для производства кофеина, мелатонина и ацетаминофена внутри устройства. Таким образом, они надеются справиться с головной и другими незначительными болями, а также с нарушениями сна у космонавтов.

Резидентное устройство было разработано для защиты пероральных лекарств от агрессивной среды желудка и кишечника, а также для безопасного разрушения и прохождения через пищеварительный тракт пациента после высвобождения препарата.

Таблетка из салата

Второе направление — проект синтетической биологии под руководством Карен Макдональд из Калифорнийского университета в Дэвисе, основанный на генетической модификации обычного салата, чтобы из него можно было делать некоторые лекарства.

По задумке ученых, астронавты будут выращивать салат на космическом корабле. Ничего нового в этом нет, уже сейчас на МКС космонавты имеют свой огородик, который отвлекает их от чувства изоляции и улучшает психическое здоровье, объясняет ученый TRISH и доцент Центра космической медицины Бейлорского медицинского колледжа, доктор Эммануэль Уркиета.

В будущем космонавты смогут заниматься садоводством, используя семена, которые содержат один из трех генов, — гранулоцитарноколониестимулирующего фактора (GCSF), гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GMCSF) и паратиреоидного гормона (PTG).

Салат будет производить необходимые его хозяину лекарства. Правда, пока ученым не ясно, как лекарство будет извлекаться из салата — путем простого употребления в пищу или как-то иначе.

GCSF иGMCSF будут особенно полезныв космосе, поскольку они увеличивают количество клеток крови у пациентов.

На Земле препараты на основе GCSF используются для увеличения числа определенных клеток крови перед химиотерапией или трансплантацией стволовых клеток, в то время как препараты на основе GMCSF назначаются после химиотерапии или трансплантаций для поддержки восстановления лейкоцитов, уточняет Уркиета.

Препараты, созданные из этих генов, могут быть полезны для предотвращения замедления сердечно-сосудистой системы и изменений в иммунной системе, возникающих при длительном пребывании в невесомости.

Важно, чтобы деньги, вкладываемые в инновации для защиты здоровья человека в космосе, нашли применение и на Земле, убеждены ученые.

Что касается лекарств «точно в срок», то они бы пригодились людям, находящимся в изоляции от поставщиков медицинских услуг или аптек, например во время экспедиций. А проглатываемое резидентное устройство могло бы стать альтернативой длительным режимам многократного приема доз лекарств, которые часто приводят к низкому уровню пациентской приверженности и даже полному отказу от терапии.