V máji pondelok večer v centre pre riadenie misií firmy Varda Space Industries v kalifornskom El Segunde sa zišlo okolo päťdesiat inžinierov pri studenej pizze a spoločenskej hre Osadníci z Katanu. Nesledovali štart rakety, ale návrat robotickej kapsuly veľkosti práčky, ktorá sa rútila k Zemi rýchlosťou približne 31-tisíc kilometrov za hodinu nad austrálskou pustatinou. Podľa reportáže Michaela Greshka pre časopis Science nešlo o testovanie vedeckej kuriozity, ale o demonštráciu novej priemyselnej infraštruktúry kapsula so sebou v minulosti niesla miniatúrne laboratóriá, ktoré vo vesmíre autonómne topia, rozpúšťajú, chladia a prekryštalizúvajú farmaceutické zlúčeniny.
Prečo práve mikrogravitácia
Myšlienka vyrábať lieky vo vesmíre nie je nová, no dlho jej bránila neúprosná fyzická a finančná realita kozmických letov. Kým sa v prvej dekáde 21. storočia stavala Medzinárodná vesmírna stanica (ISS), platilo podľa neuroendokrinologičky Rae Silverovej z Kolumbijskej univerzity, ktorá v roku 2002 spoluviedla pracovnú skupinu NASA pre výskumné priority ISS, že aj keby ste vo vesmíre dokázali premeniť slamu na zlato, stále by sa to ekonomicky neoplatilo.
Fyzikálny princíp, o ktorý sa celý koncept opiera, je pritom pomerne jednoduchý. Na Zemi gravitácia spôsobuje, že v kvapalinách prebieha bublinková konvekcia a ťažšie častice či kryštály klesajú ku dnu, čo narúša procesy topenia, rozpúšťania a prekryštalizovania farmaceutických zlúčenín. Na obežnej dráhe, kde neexistuje „hore“ ani „dole“, teplé tekutiny nestúpajú, husté častice neklesajú a kryštály sa môžu formovať v oveľa pokojnejších podmienkach. Vďaka tomu môže byť mikrogravitácia ako tvrdí Varda nástrojom na výrobu čistejších a rovnomernejších bielkovinových a liekových kryštálov, prípadne takých, ktoré na Zemi vôbec nevznikajú.
Kľúčovým dôkazom konceptu bola štúdia farmaceutickej firmy Merck z roku 2019. Tím vedený Paulom Reichertom publikoval v časopise npj Microgravity výsledky experimentov s protilátkovým liekom pembrolizumab (Keytruda), pri ktorých mikrogravitačné podmienky na ISS umožnili vytvoriť kryštalické suspenzie s homogénnou, jednotnou veľkosťou častíc (39 mikrometrov) a nižšou viskozitou než pri pozemskej výrobe. Podľa vtedajšieho hlavného vedca Národného laboratória ISS Michaela Robertsa práve obežná rýchlosť stanice vytvára mikrogravitačné podmienky, ktoré odstraňujú sedimentáciu aj konvenčné prúdy. Hoci Merck nakoniec svoju injekčnú formu Keytrudy komercializoval iným, pozemským postupom, experiment presvedčivo ukázal výhody mikrogravitácie a práve tento výskum motivoval založenie firmy Varda.
Od demonštrácie k výrobnej linke
Varda na svojej prvej misii v roku 2023 roztopila antivirotikum ritonavir používané pri liečbe HIV a vo vesmíre ho prekryštalizovala do jeho najmenej stabilnej štrukturálnej varianty čím dokázala, že lieky možno vo vesmíre autonómne spracúvať, že vydržia mesiace na obežnej dráhe a prežijú aj žiarivé teplo pri návrate atmosférou. Firma teraz využíva časté starty rakiet SpaceX Falcon 9 na to, aby zrýchlila proces, ktorý bol kedysi neznesiteľne pomalý. Podľa hlavného vedeckého riaditeľa Vardy Adriana Radocea je pri jednom dátovom bode za rok, dva alebo tri roky ťažké robiť biznis Varda naopak plánuje sedem letov v roku 2027 a ďalších desať v roku 2028.
Varda nie je jediná. Spoločnosť Redwire Space v roku 2025 oznámila dohodu so startupom ExesaLibero Pharma na pestovanie ultračistých kryštálov experimentálneho lieku na kosti vo vesmíre, ktoré by sa mali použiť na výsadbu väčších kryštálov späť na Zemi. Britský startup BioOrbit v máji vypustil na ISS náklad určený na autonómnu kryštalizáciu liekov, podobne ako kapsuly Vardy. Varda zároveň oznámila partnerstvo s firmou United Therapeutics na testovanie jej liekov na to, ktoré by mohli profitovať z orbitálneho spracovania. Podľa hlavného stratéga Vardy Michaela Reillyho bude firma v najbližších rokoch schopná v jednej kapsule spracovať dostatok lieku na klinickú štúdiu s niekoľkými stovkami pacientov.
Umelé sietnice a rýchlejšie hľadanie liekov na rakovinu
Prínos mikrogravitácie presahuje jednotlivé bielkoviny a malé molekuly. Startup LambdaVision, ktorý vznikol na univerzite Connecticat, sa snaží vyrábať umelé sietnice z tenkých filmov nezvyčajnej svetlo-zachytávajúcej bielkoviny bakteriorhodopsín. Firma podľa svojej generálnej riaditeľky Nicole Wagnerovej pôvodne s mikrogravitáciou vôbec nepočítala, no po deviatich misiách na ISS zistila, že absencia sedimentácie a konvekcie umožňuje vyrábať oveľa rovnomernejšie proteínové filmy s podstatne menším odpadom. Na Zemi spĺňa špecifikáciu len okolo 40 percent filmov firmy, pričom zvyšok je buď príliš hrubý, alebo príliš tenký. Proteínové filmy navyše zostávajú stabilné aj po najmenej šiestich mesiacoch na obežnej dráhe, čo upokojuje obavy z poškodenia kozmickým žiarením.
Iným smerom sa uberá Catriona Jamiesonová, riaditeľka Sanfordovho inštitútu kmeňových buniek na Kalifornskej univerzite v San Diegu. Ju nezaujíma, ako mikrogravitácia spomaľuje biologické zmeny, ale ako ich zrýchľuje vo vesmíre sa rakovinové bunky ochotnejšie organizujú do trojrozmerných štruktúr a rýchlejšie aktivujú dráhy spojené s metastázovaním. V roku 2024 vyslala na ISS bunky rakoviny prsníka, aby otestovala účinnosť experimentálneho lieku rebecsinib. Podľa jej slov dokážu vo vesmíre pozorovať za desať dní to, na čo by na Zemi potrebovali desať rokov.
Podobný princíp zrýchlenia využíva aj kardiobiológ Arun Sharma z Cedars-Sinai Medical Center v Los Angeles, ktorý sa už desať rokov venuje výskumu indukovaných pluripotentných kmeňových buniek (iPSC) v mikrogravitácii. Jeho tím porovnával organoidy s laboratórne pestované zhluky buniek napodobňujúce vlastnosti skutočných orgánov, vypestované na Zemi a na ISS. Pozemské organoidy vyzerali nerovnomerne, boli rôznej veľkosti, zrastené a posiate mŕtvymi bunkami, zatiaľ čo tie vypestované vo vesmíre boli početnejšie a čistejšie. Vysvetlenie je pomerne priamočiare: na Zemi sa organoidy pestujú v bioreaktoroch s neustále cirkulujúcou tekutinou, ktorá zabraňuje usadzovaniu buniek, no zároveň dokáže zhluky zliať dokopy alebo roztrhnúť krehké štruktúry práve vo chvíli, keď sa začínajú formovať. V mikrogravitácii zostávajú organoidy vznášať sa bez akejkoľvek potreby cirkulácie. Výsledky ešte neboli publikované, no presvedčili NASA natoľko, že schválila 1,5 milióna dolárov na financovanie zopakovania experimentu na ISS ešte v tomto roku.
Klesajúce náklady na štart menia ekonomiku odvetvia
Kľúčovým faktorom, ktorý celý koncept posúva z laboratórnej kuriozity k priemyselnej príležitosti, je prudký pokles nákladov na vynesenie nákladu na obežnú dráhu. Podľa štúdie publikovanej v júli 2026 v časopise PNAS Nexus, ktorú viedol Alessio Terzi z Cambridgeskej univerzity spolu s Francescom Nicolim, klesli inflačne upravené náklady na vynesenie jedného kilogramu nákladu na obežnú dráhu z približne 87-tisíc dolárov v roku 1960 na menej než 3 900 dolárov v roku 2025, teda pokles o 96 percent. Analýza, ktorá spracovala vyše 4 400 štartov rakiet, zistila, že s každým zdvojnásobením celkového vyneseného nákladu klesnú náklady na kilogram v priemere o 21,2 percenta, čo je tempo prekonávajúce aj rýchlo zlacňujúce solárne panely v ich ranej fáze. Ak sa tento trend udrží, štúdia projektuje pokles nákladov až na 273 dolárov za kilogram do roku 2040.
„Najväčšou revolúciou za posledné dve desaťročia bol pokles nákladov na štart,“ hovorí pre Science Matthew Weinzierl, ekonóm z Harvard Business School, ktorý sa venuje vesmírnej ekonomike. Podľa neho môže podobnú revolúciu priniesť aj rozmach firiem ako Varda, budujúcich autonómne výrobné a výskumné zariadenia. Zároveň však varuje pred prehnaným optimizmom — dnes je podľa neho vhodným slovom na opis odvetvia „neisté“, prípadne „rodiace sa“.
Prekážka menom ekonomika
Aj napriek sľubným výsledkom zostáva otázka nákladov nevyriešená. Riaditeľ centra pre biovýrobu v Cedars-Sinai Dhruv Sareen odhaduje, že vytvorenie personalizovanej bunkovej línie z iPSC a kultivácia miliárd buniek napríklad na obnovu buniek produkujúcich inzulín u diabetického pacienta by na Zemi trvalo najmenej osem mesiacov a stálo vyše dvoch miliónov dolárov. Robiť to isté na obežnej dráhe by bolo ešte drahšie. „Možno vyliečime choroby, ale ak sa k nim ľudia nedostanú, aký to má zmysel?“ pýta sa Sareen.
Niektoré produkty však môžu byť dostatočne hodnotné na to, aby cesta do vesmíru stála za to. LambdaVision v spolupráci s vývojárom nákladu Space Tango vyrába svoje proteínové filmy v automatizovanom zariadení veľkosti veľkosti krabice od topánok, ktorého vyslanie na ISS a späť stojí približne 600-tisíc dolárov. Keďže elektronické sietnicové implantáty už dnes stoja vyše 150-tisíc dolárov za oko, stačili by podľa Wagnerovej len štyri umelé sietnice na jednu misiu, aby sa náklady na let pokryli samozrejme za predpokladu, že klinické štúdie preukážu účinnosť a implantáty získajú regulačné schválenie.
Éra po ISS a otvorená otázka financovania
Po 25 rokoch na obežnej dráhe sa Medzinárodná vesmírna stanica blíži k odchodu do dôchodku a nastupujú komerční nástupcovia. Jedným z nich je stanica Haven-1 firmy Vast, ktorú Cedars-Sinai plánuje využívať na biomedicínske experimenty už od budúceho roka. Haven-1 bude hostiť len malý počet astronautov na krátkych, dvojtýždňových misiách a jej hlavným cieľom je otestovať model, v ktorom čoraz automatizovanejšie experimenty bežia samostatne, zatiaľ čo vedci lietajú hore len príležitostne, aby sa o ne postarali.
Budúcnosť odvetvia však do veľkej miery závisí od ochoty NASA financovať komerčné stanice. Agentúra tento rok uviedla, že si môže dovoliť podporiť iba jednu komerčnú vesmírnu stanicu. Podľa manažérky programu ISS Dany Weigelovej neexistuje nezávisle overiteľný prieskum trhu, ktorý by preukazoval ekonomickú životaschopnosť komerčnej stanice financovanej NASA len čiastočne napriek tomu, že o odvetvie prejavujú záujem investori. Michael Roberts z Národného laboratória ISS to zhŕňa opatrne: možno sa v budúcnosti podarí uzavrieť biznis prípad pre vesmírnu výrobu, no rozhodne neverí, že hneď po vyradení ISS z prevádzky budú v obežnej dráhe fungovať komerčné továrne chrliace hotové orgány.
Ak sa komerčným staniciam nebude dariť, úlohu môžu prevziať robotické kapsuly podobné tým od Vardy, ktoré majú oproti posádkovým staniciam aj určité výhody — sú lacnejšie a nepodliehajú prísnym bezpečnostným požiadavkám, ktoré na palube s ľudskou posádkou obmedzujú, aké postupy a činidlá možno použiť.
