Zespół naukowców z NASA Johnson Space Center przeprowadził badania nad skutecznością* leków przechowywanych w przestrzeni kosmicznej. Okazało się, że część z nich traci swoje właściwości bardzo szybko i przez to staje się nieskuteczna.
Lekarstwa, które zostały objęte badaniem, są jednymi z częściej używanych przez astronautów w trakcie misji. Znajdują się wśród nich środki przeciwko wirusom, bakteriom i grzybom. Większość z nich była w postaci tabletek, kapsułek lub proszków (stan stały). Reszta to lekarstwa pół-płynne (np. maści) i płynne.
Czynniki, które wpływają na efektywność tych substancji w naszych, „ziemskich” warunkach, to głównie temperatura, wilgotność i nasłonecznienie (dlatego wiele opakowań nie przepuszcza światła). W trakcie misji kosmicznych medykamenty narażone są na wibracje, zmiany grawitacji, silne promieniowanie kosmiczne. Są to pomijane na Ziemi czynniki, mogące doprowadzić do zmian fizyko-chemicznych w lekach. Nie prowadzono badań na większą skalę nad opracowaniem receptur lub zabezpieczeniem substancji przed wpływem otoczenia w przestrzeni kosmicznej.
Zmiany, które mogą nastąpić w lekarstwach, dzielą się na fizyczne i chemiczne. Te pierwsze to na przykład wytrącanie się osadów w syropach, kruszenie się tabletek i zmiana ich koloru. Zmiany chemiczne to przede wszystkim spadek potencjału medykamentów, czasami reakcje prowadzące do powstawania toksycznych wydzieleń.
Zmiany fizyczne, które nastąpiły w wyniku przetrzymywania próbek na ISS to: przebarwienie wielu lekarstw w stanie stałym, upłynnienie (w maściach) i separacja faz (w płynach i substancjach pół-płynnych).
Wraz ze zmianami fizycznymi postępowały także znacznie groźniejsze zmiany chemiczne. Jeśli na skutek reakcji zachodzących w substancji efektywność leku spadnie poniżej 90% wartości bazowej, jest on już niezdatny do użytku. Jak wynika z badań, praktycznie wszystkie próbki po 880 dniach przebywania na pokładzie stacji kosmicznej nie nadawały się do użycia. W krótszych odstępach czasu różnice między spadkiem efektywności substancji na Ziemi i na pokładzie ISS rysowały się jeszcze wyraźniej na niekorzyść tych drugich.
Temperatura i wilgotność wśród leków z grupy kontrolnej i tych wysyłanych w przestrzeń kosmiczną były zbliżone, znacznie różniło się jednak promieniowanie. Próbki w kosmosie narażone były na ponad dwudziestokrotne większe jego dawki.
Tak wysokie promieniowanie ma wpływ na lekarstwa. Znaczący jest przykład substancji „światłoczułych”, które w trakcie lotów kosmicznych degradowały się bardziej, niż w warunkach kontrolnych na Ziemi. Wiąże się to z tym, że mimo iż ukryte przed promieniowaniem w zakresie widzialnym, wciąż były poddawane promieniowaniu jonizującemu na pokładzie ISS.
Dla krótkich odstępów czasowych, dobrze zachowały się próbki w fabrycznych opakowaniach, nie przepakowywane do specjalnych pojemników na lekarstwa, które zabierane są w przestrzeń kosmiczną. Stąd wniosek autorów o opracowanie technologii pakowania medykamentów, by te jak najdłużej zachowywały swoją ważność.
Nowym wyzwaniem dla producentów lekarstw i badaczy staje się również opracowanie takiej formuły medykamentów, by nie ulegały przyspieszonemu rozpadowi na skutek zmian grawitacji, wibracji i przede wszystkim promieniowania kosmicznego. To bardzo ważne badania dla długich, załogowych lotów kosmicznych, które są planowane w przyszłości.
* Drug potency, czyli zależność między dawką lekarstwa a efektem terapii. Im mniejsza dawka, by wywołać określony skutek, tym siła leku (drug potency) jest większa. Właśnie ta siła jest przedmiotem badań w tym artykule.
Źródło: Evaluation of Physical and Chemical Changes in Pharmaceuticals Flown on Space Missions. The AAPS Journal, 2011; DOI: 10.1208/s12248-011-9270-0
Autorzy artykułu: Brian Du, Vernie R. Daniels, Camille Crady z Wyle Integrated Science and Engineering Group, 1290 Hercules Drive, Suite 120, Houston, Texas 77058–2769, USA.
Zalman Vaksman z Texas Medical Center, University of Texas, Houston, Texas 77025, USA.
Jason L. Boyd z Universities Space Research Association, Houston, Texas 77058, USA.
Lakshmi Putcha z Pharmacotherapeutics Laboratory, SK/Human Adaptation and Countermeasures Division, NASA Johnson Space Center, 2101 NASA Parkway, Houston, Texas 77058, USA.
