高度期待的SpaceX大型IPO，是太空热潮的一部分——这股热潮正从卫星连接、运载火箭和航空航天防御，延伸至制药领域。越来越多的公司正奔赴近地轨道，在微重力环境下制造药物。
随着基础航空航天产业建立起必要的基础设施，商业机会的范围正在扩大。摩根士丹利预测，太空经济规模到2040年可能超过1万亿美元。尽管从半导体到光纤电缆等多个行业均有望受益，但医药领域可能最先受到颠覆。
去年，太空与防务技术公司Redwire成立了专门的子公司SpaceMD，以将在太空开发的医药产品商业化。该公司多年来一直致力于轨道生物打印，但认为其最大的商业机会在于创造向患者给药的新方式。
SpaceMD首席执行官约翰·韦林格告诉CNBC，最成功的技术是PIL-BOX，一种新的药物制剂技术。韦林格说，SpaceMD已经飞行了54个PIL-BOX单元（专门用于在轨道上结晶蛋白质的自动化微型实验室），并测试了37种药物化合物。
“我们与礼来、百时美施贵宝以及其他制药公司合作，向他们展示了这些新的晶体形态，他们希望继续向我们提供新的候选药物。”韦林格说。
为什么要在太空制造药物？
在地球上，药物制剂不断受到重力的干扰，例如通过沉降作用（重粒子沉到试管底部）和对流（热流体上升、冷流体下降）。诺丁汉大学生物物理学教授菲尔·威廉姆斯说，在太空中，没有重力意味着科学家可以培育出更均匀、质量更高的晶体。因此，在近地轨道生长的晶体更可预测，且没有缺陷。
威廉姆斯说，当分子更均匀时，通常更容易给患者给药。当晶体是由不同大小的混合物组成时，小晶体藏在大晶体的缝隙中，使液体变得更稠。
这一点很重要，因为粘度（药物的稠度）决定了患者如何吸收药物。粘稠的生物制剂和药物通常需要大针头和长时间住院输液。通过降低粘度，复杂的疗法可以改造成细小的、无痛的注射剂。沉重的、不稳定的液体也可以储存，而无需承担巨大的财务和环境成本，例如深度冷冻的空运。
默克的概念验证
太空制药起源于默克（美国以外称MSD）。2014年，该公司在国际空间站进行了晶体生长实验，以更好地了解失重如何影响药物，包括其最畅销的癌症药物Keytruda。Keytruda是一种实验室制造的抗体，可帮助人体对抗疾病。最初通过医院数小时的静脉输注给药，这些实验帮助开发出一种可注射的版本，患者有可能在家中自行给药。
对太空飞行样本的紫外成像显示，在太空生长抗体产生了高度均匀、稳定的混合物，易溶解。默克找到了一种在地球上复制这些条件的方法。这种给药途径只需几分钟，并于2025年获得FDA批准。
太空商业化的路径
仅制药行业每年就在研发和与合同研究组织（CRO）合作进行临床试验上花费数千亿美元。
“我们只需要顶针大小的这些晶体……我们实际上已经证明可以复制该晶体五代。”SpaceMD的韦林格说，“我们有候选药物，有经过太空飞行验证的硬件……并且我们已经签订了版税协议。”
Varda则押注于持续的轨道生产，并开发了重达300公斤的自主制造卫星，配备专用再入舱。该公司最近完成了第六次太空舱飞行，由SpaceX的Transporter-16发射。
“我们从根本上相信，太空工业化是实现（人类扩张）的关键，而第一个工业应用场景就是太空制造。”Varda Space Industries总裁兼联合创始人德利安·阿斯帕鲁霍夫告诉CNBC。
药物中的活性成分浓度极高，因此Varda可以通过相对较小的载荷产生巨大价值。阿斯帕鲁霍夫说，为4.5亿患者接种辉瑞新冠疫苗所需的结晶API体积，仅相当于两个加仑牛奶罐。
像联合治疗公司（United Therapeutics）这样的公司（最近宣布与Varda合作，探索利用微重力改善肺部疾病治疗）并不从Varda购买航天器，阿斯帕鲁霍夫说。“他们只需把药物寄给我们，我们返还给他们更好的药物。”
克服瓶颈
航空航天业已经建立了强大的太空供应链，但只有一条狭窄且昂贵的返回链。现有的用于人类再入的航天器（如SpaceX的龙飞船）是高端、昂贵的载具，专为安全而设计。阿斯帕鲁霍夫说，它们对于高节奏、低成本的商业制造物流来说不具备经济可行性。
Varda和SpaceMD都认为，依赖即将在几年内退役的国际空间站，对于长期商业生产是不可持续的。
“一旦你在政府运营的研究实验室里运行……就没有明确的商业化路径。”阿斯帕鲁霍夫说，“你会受到地缘政治变幻莫测的影响……一个由美国一半、俄罗斯一半运营的空间站。”
监管是另一个障碍。在大西洋彼岸，英国今年早些时候承认患者可以从更高质量的药物中受益，并制定了一条将太空制造的药物推向市场的路线。英国航天局也在投资一些项目，比如英国初创公司BioOrbit的可行性研究。
BioOrbit正在探索一种可扩展的系统，用于在太空结晶和制造复杂的生物药物，以实现居家癌症治疗。该公司最近从Redwire挖来了两位高管：莫莉·穆里根担任总裁，肯·萨文担任首席科学官。
考虑到在轨道上大规模制造所带来的财务和环境成本，生物物理学教授威廉姆斯认为，未来的方向是在太空制造小批量研究样本，然后在地球上复制。能否做到这一点是“关键问题”，他补充说：“这确实是令人兴奋的科学和技术……但我没有看到他们（BioOrbit和其他太空药物制造商）所看到的那种未来。”
太空制药下一步是什么？
随着国际空间站接近退役，公司已经开始远离政府运营的研究实验室。SpaceMD正在与Vast、StarLab等商业近地轨道目的地提供商建立关系。SpaceMD的韦林格说，他最终希望利用太空来开发那些因结晶错误或不稳定性而受挫的有前景的药物化合物。
Varda计划明年将其飞行频率几乎翻倍至七次，并最终推出一款大约大10倍、完全可重复使用的飞行器，转向轨道上的固定基础设施，由小型太空飞机将原料送上和带回。
尽管早期操作是自动化的以保持低成本，阿斯帕鲁霍夫补充道：“一旦我们能在经济上证明有人在地球轨道上进行这种生产活动是合理的，我们很可能就能证明10、100、1000人的合理性，并在某个时刻基本上在近地轨道上建立第一个工业城市。”
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