Các phi hành gia có thể tự sản xuất thuốc trong không gian: Nghiên cứu của UC San Diego

Nhóm phi hành gia lên đường đến sao Hỏa sẽ trải qua khoảng 400 ngày trong điều kiện không gian, đồng nghĩa với việc mọi vật dụng, bao gồm thức ăn và thuốc men, phải được chuẩn bị và vận chuyển trước hoặc mang theo cùng. Trong khi cung cấp thực phẩm là vấn đề được nhiều người nhắc đến, thì thách thức về thuốc men còn phức tạp hơn khi hơn một nửa số loại thuốc hiện có trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) sẽ hết hạn sử dụng trong vòng ba năm - không đủ dài cho thời gian sứ mệnh tới sao Hỏa. Thuốc hết hạn không chỉ mất hiệu quả mà còn có thể phát sinh tác dụng độc hại.

Để đối phó với việc này, một nhóm nghiên cứu tại Đại học California San Diego đã tiến hành thí nghiệm nuôi cấy virus thực vật có tính chữa bệnh trong môi trường mô phỏng vi trọng lực. Phương pháp của họ đơn giản nhưng đầy sáng tạo: thay vì mang theo thuốc thành phẩm, phi hành gia có thể tự "trồng" thuốc ngay trên tàu vũ trụ trong quá trình bay.

Virus được nghiên cứu là cowpea mosaic virus (CPMV), một loại virus đã cho thấy tiềm năng kích thích hệ miễn dịch của con người để tấn công tế bào ung thư. Nhóm nghiên cứu đã phát triển virus này trên hai loại thực vật chủ: Nicotiana benthamiana, một loài họ hàng của cây thuốc lá, và Vigna unguiculata số 5, còn gọi là đậu mắt đen (black-eyed pea). Đậu mắt đen đặc biệt có giá trị khi vừa là thực phẩm ăn được vừa là môi trường nuôi virus, giúp tiết kiệm diện tích trên tàu vũ trụ vốn rất hạn chế.

Để tái tạo điều kiện không trọng lực khi nuôi trồng, các cây được đặt trên một máy định vị ngẫu nhiên có thể lật nghiêng ba chiều, được điều khiển bằng một chương trình Python chạy trên thiết bị Raspberry Pi. Công đoạn thu hoạch virus cũng rất tinh vi khi không cần phá huỷ cây trồng. Nhóm kỹ sư đã hút dịch apoplast từ lá bằng chân không rồi dùng máy ly tâm để tách chiết virus. Máy ly tâm này tương tự thiết bị phân tích hiện có trên ISS.

Việc có sẵn thuốc phù hợp trên tàu vũ trụ là vô cùng quan trọng khi đã có nhiều sự cố y tế xảy ra trên ISS. Ví dụ, năm 2018, một phi hành gia NASA phát hiện có cục máu đông qua siêu âm định kỳ và được dùng thuốc enoxaparin để phòng ngừa thuyên tắc phổi. Gần đây, sự cố y tế của phi hành gia Mike Fincke đã buộc ông phải kết thúc sứ mệnh sớm. Nôn mửa, đau đầu và nhiễm trùng đường tiểu cũng là các vấn đề phổ biến. Trên sao Hỏa, khi không thể quay về sớm, việc phi hành gia tự sản xuất thuốc sẽ trở nên thiết yếu để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho phái đoàn.

Những phát hiện của nhóm nghiên cứu UC San Diego hứa hẹn mở ra một hướng đi mới trong y học không gian, giúp các sứ mệnh kéo dài không còn lệ thuộc hoàn toàn vào thuốc dự trữ trước chuyến bay.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.