Týmy pokročilých konceptů, světových kosmických agentur a soukromých aerokosmických společností nyní pracují na odvážných plánech objevitelských kosmických misí, zahrnujících vybudování stálých základen na Měsíci nebo na Marsu. Takové mise budou charakteristické nejen pobytem v nehostinném a životu nebezpečném prostředí. Lidé budou zcela izolování, odkázaní sami na sebe a na své, velmi omezené, zdroje. Život na Měsíční, nebo Marsovské základně si od budoucích průzkumníků bude vyžadovat vysokou úroveň autonomie. To platí i v případě, pokud dojde k onemocnění či k úrazu některého ze členů posádky. Je řada technologií, které bude potřeba teprve vymyslet, ale již dnes mají vědci dobře nakročeno do budoucnosti…

Laboratoř na jednom čipu
Již dnes probíhá v řadě laboratoří vývoj technologií, které umožní např. astronautům na Měsíční základně, zvládat případné onemocnění některého z členů posádky pomocí okamžité diagnostiky a následně nemocnému na míru vyrobených léků a to naprosto autonomně, bez pomoci Země. Evropská kosmická agentura (ESA) spolupracuje na vývoji a testování diagnostického zařízení, pracujícího na bázi „Lab on a chip“. Analýzou jediné kapky krve, bude v budoucnosti možné odhalit známky širokého spektra onemocnění, od kardiovaskulárních chorob až po diabetes a to ve velmi krátkém čase. Technologie, vyvíjená pro použití během dlouhodobých kosmických misí má tu výhodu, že jí mohou používat i lidé bez zdravotnické kvalifikace. Technologie nalezne své uplatnění také na Zemi a to na místech a v situacích, kde není k dispozici kompletní diagnostické zázemí a zvýší šanci na přežití u zraněných či nemocných například v bojových podmínkách, nebo při hromadných neštěstích, či v odloučených oblastech, jako třeba v horách či za polárním kruhem a tak podobně.

Po rychlé diagnostice může následovat rychlá a efektivní léčba. Představte si, jaké by to bylo, kdyby bylo možné, na základě výsledků vyšetření konkrétního pacienta, okamžitě vyrobit lék na míru? Vypadá to jako ze seriálu Star Trek. Tato myšlenka však není takové sci-fi, jak by se na první pohled mohlo zdát. Vědci z amerického MIT za podpory DARPA (Agentura pokročilých obranných technologií amerického ministerstva obrany), se onu sci-fi myšlenku nyní snaží zrealizovat.

Léky na míru
Tým chemických inženýrů nyní pracuje na vývoji technologie, díky které by bylo možné vyrobit lék v jednom kontinuálním procesu od začátku, do konce. Tradiční metody výroby léků pracují tak, že se jednotlivé složky léku v rámci procesu výroby syntetizují odděleně na různých místech. Principem nové technologie, která se nazývá Continuous Flow Processing, počítačem řízené zařízení syntetizuje potřebné léky a to přesně podle potřeb konkrétního pacienta a zahrnující faktory, jako je věk, hmotnost, genetické a metabolické zvláštnosti člověka či s přihlédnutím k interakcím s jinými léky.

Začátek vývoje této technologie se datuje do roku 2006 a inspirací k celému projektu se stal tzv. tricoder, tedy zařízení Dr. McCoye ze seriálu Star Trek. Cílem tohoto projektu bylo postavit malou a skladnou jednotku, kompletně integrovanou, kterou lze umístit prakticky kdekoliv, tedy i na palubě kosmické stanice, či na základně na Marsu.

Jde o modulární systém, složený z různých prvků, jako jsou reaktory a procesory, zapojené v různých částech zařízení, které je možno podle potřeby různě rekonfigurovat. Není asi potřeba zdůrazňovat, jak technologicky náročný úkol si vědci z MIT dali. Bylo potřeba vyvinout nový typ čerpadel, motorů, ohřívacích prvků, či ultrazvuku, určeného pro snímání pohybu částic. Zkušenosti vědci čerpají z výzkumu v oblasti dynamiky tekutin, z vývoje mikroreaktorů pro biočipy. V této rané fázi vývoje je zařízení schopné produkovat čtyři velice rozdílné třídy léčiv. Jde o antihistaminikum Benadryl, anxiolytikum (lék proti úzkosti) Valium, antidepresivun Prozac a lokální anestetikum Lidokain. Tato léčiva jsou produkována zatím jen ve formě kapalných suspenzí, ale brzy bude možné napojení např. na 3D tiskárnu a produkovat léky ve formě pilulek.

IVGEN – nové možnosti intravenózní léčby
Tzv. Patient Condition Database (PCDB), obsahuje kolem čtyř stovek komplikací zdravotního stavu, které mohou v průběhu dlouhodobé kosmické mise vyžadovat léčbu a cca 25% z těchto zdravotních stavů si vyžaduje léčbu intravenózními (nitrožilními) tekutinami. Různá provozní omezení, jako je například omezení prostoru, startovní hmotnosti, nedostatek chladících kapacit, limitují objem tekutin, které mohou být na palubě kosmické lodi přepravovány. Problémem je také to, že předbalená i.v. tekutina, při dlouhodobé kosmické misi, snadno překročí dobu expirace pro farmaceutické použití. Přitom existuje celá řada situací, kdy je nutné použít velké množství i.v. tekutin. Jde například o zlomeniny velkých kostí, popáleniny či o akutní anémii. A tak NASA vyvíjí zařízení, které bude umožňovat produkci i.v. roztoků ze zdrojů vody, které budou k dispozici na místě.

Výsledkem tohoto vývoje je tzv. IVGEN, neboli IntraVenous Fluid GENeration for Exploration Missions. Jde o farmaceutický purifikační a směšovací systém, uzpůsobený k práci v mikrogravitaci. Technologie, která byla testována na palubě ISS, využívá princip deionizace vody (proces, kterým zbavujeme vodu všech iontů v ní rozpuštěných).

Voda tak dosahuje vysokého stupně čistoty, která je vyžadována americkými farmaceutickými normami. Po purifikaci je voda odvedena do i.v. vaku, kde se smíchá s požadovaným koncentrátem léčebných látek (např. krystaloidní roztok).

Medicína z vesmíru – medicína budoucnosti
V posledních letech jsme bohužel viděli,  zejména na straně americké administrativy, řadu nekoncepčních kroků. Ty uvrhly řadu výzkumných a vývojových projektů NASA v chaos. Zdá se však, že nový vítr do plachet americké kosmonautiky zavál ze strany soukromého sektoru. Ani ESA, Čína a Rusko nechtějí zůstat stranou a tak si myslím, že odvážné koncepty, zabývající se cestou lidí na Mars by se mohly ve výhledu dvaceti let stát reálnými. Pokud tomu tak bude, bude nutné astronauty vybavit i medicínskou technologií budoucnosti, která jim umožní takové dobrodružství přežít. A je dost dobře možné, že i když o tom ještě nemáte tušení, zachrání tato nová technologie pro astronauty život i vám, nebo vašim dětem.

Zdroje informací:
http://www.popsci.com/
http://www.elveflow.com/
http://www.esa.int/
http://www.scientificamerican.com/
https://www.sciencedaily.com/
http://www.nasa.gov/