Pierwsza polska misja technologiczno-naukowa na Międzynarodową Stację Kosmiczną dobiegła końca w lipcu 2025 roku, gdy astronauta Europejskiej Agencji Kosmicznej dr Sławosz Uznański-Wiśniewski wrócił na Ziemię po kilkunastu dniach pracy na orbicie. Badania rozpoczęte podczas tej misji jednak wciąż trwają. Jednym z nich jest eksperyment „Stability of Drugs”, w którym naukowcy sprawdzają, czy nowoczesne polimerowe nośniki leków mogą chronić farmaceutyki przed promieniowaniem kosmicznym. Ostateczne wyniki badań poznamy dopiero na przełomie 2028 i 2029 roku.
Jak chronić leki w kosmosie
Promieniowanie kosmiczne stanowi jedno z największych wyzwań dla długotrwałych misji załogowych. Na orbicie cząsteczki leków mogą ulegać degradacji znacznie szybciej niż na Ziemi, co skraca ich okres przydatności i utrudnia utrzymanie stabilnych zapasów medycznych dla astronautów. Eksperyment prowadzony przez zespół z Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN w Zabrzu sprawdza, czy rozwiązaniem tego problemu mogą być specjalne polimerowe systemy dostarczania leków.
W badaniu wykorzystano biodegradowalne materiały, w których substancja czynna jest rozproszona wewnątrz polimerowej struktury. Taka matryca nie pełni jedynie funkcji opakowania. Tworzy środowisko, w którym cząsteczki leku są równomiernie rozłożone i stopniowo uwalniane w organizmie. W eksperymencie zastosowano m.in. polilaktyd, kopolimery polilaktydowo-glikolidowe oraz polikaprolakton – materiały już wykorzystywane w medycynie, na przykład w leczeniu bólu przewlekłego, terapii hormonalnej czy onkologii.
Przygotowane nośniki mogą przyjmować różne formy, między innymi cienkich folii zawierających cząsteczki leku. Po wprowadzeniu do organizmu materiał ulega powolnej degradacji, a substancja lecznicza jest uwalniana stopniowo – od kilkudziesięciu godzin do nawet kilku tygodni. Polimery te są biozgodne i rozkładają się w organizmie bez pozostawiania mikroplastiku.
Orbitalne laboratorium farmacji
Na pokład Międzynarodowej Stacji Kosmicznej wysłano zestawy próbek zawierających sześć różnych leków: antybiotyk, preparat radioprotekcyjny, steryd, niesteroidowy lek przeciwzapalny oraz środki stosowane w leczeniu depresji i zaburzeń lękowych. Każdy z nich umieszczono w kilku wariantach polimerowych nośników o różnej strukturze – od szybko degradujących po bardziej krystaliczne i trwałe.
Równolegle identyczne próbki są badane w laboratoriach na Ziemi. Dzięki temu możliwe jest porównanie zmian zachodzących w lekach pod wpływem promieniowania kosmicznego z próbkami przechowywanymi w warunkach kontrolowanych. Pierwsza partia materiałów spędzi na orbicie około roku i ma wrócić na Ziemię latem 2026 roku. Kolejne próbki pozostaną w przestrzeni kosmicznej znacznie dłużej, a ostatnie zostaną sprowadzone dopiero w 2028 roku.
Hipoteza badaczy zakłada, że polimery zbudowane z lekkich atomów – przede wszystkim wodoru i węgla – mogą częściowo osłaniać cząsteczki leków przed promieniowaniem kosmicznym. Potwierdzenie tej tezy miałoby znaczenie nie tylko dla misji orbitalnych, lecz także dla planowanych lotów na Księżyc i Marsa, gdzie załogi będą musiały polegać na zapasach leków przechowywanych przez wiele miesięcy.
Polska nauka w kosmicznych badaniach medycznych
Eksperyment „Stability of Drugs” jest jednym z trzynastu projektów naukowych realizowanych w ramach polskiej misji IGNIS. Była ona częścią komercyjnej misji Axiom-4 i stanowiła pierwsze w historii przedsięwzięcie technologiczno-badawcze Polski prowadzone na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Lot z udziałem dr. Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego rozpoczął się w czerwcu 2025 roku i trwał niespełna trzy tygodnie.
Znaczenie badań nad stabilnością leków wykracza poza samą eksplorację kosmosu. Systemy kontrolowanego uwalniania substancji leczniczych rozwijane dla astronautów mogą znaleźć zastosowanie również w medycynie na Ziemi. Technologie te pozwalają projektować preparaty działające długotrwale i bardziej precyzyjnie dostarczające lek do organizmu.
