Alors que les astronautes vont de plus en plus loin dans l’espace, une compréhension globale de la façon dont les changements de gravité les affectent est cruciale.
Comment le fait d’être dans l’espace change-t-il les gens ? Et comment le fait d’être dans l’espace affecte-t-il leurs médicaments ?
Telles sont quelques-unes des questions que le Pr. Sara Eyal de l’Université hébraïque de Jérusalem veut répondre.
Eyal crée un laboratoire de simulation spatiale à l’école de pharmacie de l’université pour étudier comment la gravité (ou son absence) dans l’espace affecte les médicaments.
Travaillant avec une équipe internationale et multidisciplinaire de 15 scientifiques, ingénieurs et chercheurs, elle développe également des expériences à utiliser sur la mission de SpaceIL, Béréfeuille 2dont le lancement est prévu en 2024 ou 2025.
Le laboratoire de simulation spatiale a “la taille d’une imprimante”, explique Eyal à ISRAEL21c. Il peut simuler la quantité de gravité sur la Lune, qui représente 1/6 de la quantité de gravité sur Terre, et approximer les niveaux de gravité dans l’espace, générant des niveaux de gravité aussi bas que 1/1000 de ceux sur Terre.
Un laboratoire portable fabriqué par SpacePharma pour une utilisation sur la Station spatiale internationale. Photo publiée avec l’aimable autorisation de SpacePharma
L’équipe d’Eyal l’utilisera pour tester divers médicaments qui pourraient être utilisés lors de missions spatiales.
“Nous recherchons pour nous assurer que les médicaments sont stables pendant la durée d’un vol spatial”, a déclaré Eyal. “Certains médicaments peuvent se désintégrer plus rapidement dans l’espace.”
Les maladies se développent dans l’espace
Lors de précédents vols spatiaux, les astronautes prenaient en moyenne 20 doses de différents médicaments par semaine.
Eyal a expliqué que lorsque les astronautes commencent leur carrière, ils sont en bonne santé, mais ils peuvent développer des maladies plus ils restent dans l’espace.
“Nous savons que l’espace lui-même induit des maladies, accélère le vieillissement et modifie le cœur, le cerveau et d’autres tissus humains”, explique-t-elle.
« Presque tous les systèmes changent dans l’espace. Certains des changements sont temporaires et certains sont de longue durée.
Le risque de voyages spatiaux à long terme est toujours grand. “Cela peut vous rendre très malade”, a-t-elle déclaré.
L’étude des jumeaux
Eyal a cité l’étude des astronautes jumeaux Mark et Scott Kelly que la NASA a réalisée en 2017. Mark Kelly est resté sur Terre pendant un an tandis que Scott Kelly était à bord de la Station spatiale internationale pendant l’année.
Dans l’espace, Scott Kelly a développé un rétrécissement de 25 % dans le ventricule gauche de son cœur. Ses télomères, les capuchons à l’extrémité d’une ligne de chromosomes qui protègent l’ADN, se sont allongés. Les chercheurs de la NASA pensent que les vols spatiaux sont associés à un stress lié à la privation d’oxygène, à une inflammation accrue et à des changements dans les nutriments qui affectent les gènes.
Que se passe-t-il lorsque les astronautes tombent malades dans l’espace ? Eyal, qui a travaillé à l’Université de Washington aux États-Unis et dans la société israélo-suisse EspacePharma sur des projets de médecine spatiale, a raconté que lorsqu’un astronaute est tombé malade sur la Station spatiale internationale, la NASA a pu lui envoyer des médicaments anticoagulants.
Les astronautes de l’ISS peuvent être évacués dans les 48 heures. Cependant, dans les prochaines années, si les astronautes vont dans l’espace plus profond, par exemple vers Mars, ce serait un engagement de trois ans, et Eyal a déclaré : “vous ne pouvez évacuer personne et vous ne pouvez pas envoyer de médicaments”.
Empreintes digitales de drogue
Les chercheurs prévoient d’inclure dans l’expérience des antibiotiques, des médicaments pour traiter la douleur, des médicaments pour traiter le mal des transports (“un symptôme courant chez les astronautes”) et des médicaments psychiatriques qui aident à maintenir le bien-être psychologique des astronautes pendant leurs nombreuses heures d’isolement.
Simulateur de microgravité du professeur Sara Eyal. Photo de Sara Eyal
L’équipe développe un instrument pour détecter «l’empreinte digitale» de chaque médicament, «le signal unique que chaque molécule génère lors de sa mesure, qui se traduit par un diagramme en forme d’onde qu’aucun autre médicament ne produit».
Ces empreintes digitales seront transmises à la Terre via Beresheet 2 “pour déterminer ce qui arrive aux drogues dans l’espace”, a déclaré Eyal.
Son équipe comprend le professeur Virginia Wotring de l’Université internationale de l’espace, qui était la pharmacologue en chef de la NASA, ainsi que le professeur Jan Jehlička de l’Université Charles, le professeur Peter Vandenabeele de l’Université de Gand et le professeur Aharon Oren de l’Université hébraïque – tous des experts en spectroscopie Raman (la méthode pour détecter l’empreinte digitale d’un médicament dans l’espace) ; Tamar Stein, une astrochimiste de l’Université hébraïque ; et le professeur Ran Ginosar, expert en électronique de l’espace lointain du Technion et fondateur de Ramon.Espace.
Le laboratoire miniaturisé est développé par SpacePharma. Les chercheurs coordonnent toutes les activités, et l’intégration du laboratoire dans l’orbiteur de Beresheet 2, avec les ingénieurs de EspaceIL.
Reins dans l’espace
“Tout le monde me demande si j’aimerais aller dans l’espace et je leur dis, ‘Pas question'”, a déclaré Eyal. “Même un bus me rend malade.”
Eyal, qui est née et a grandi à Tel-Aviv, a déclaré qu’enfant, elle avait l’habitude de cueillir des fleurs et des feuilles et de fabriquer des “solutions médicales”.
Elle a étudié à la faculté d’agriculture de l’Université hébraïque parce qu’elle s’intéressait à l’agriculture. Elle s’intéressait à l’apiculture parce que son mari, Yonatan, élevait des abeilles jusqu’à ce qu’elle découvre qu’elle était allergique aux piqûres d’abeilles.
Elle a ensuite changé de direction et a obtenu un doctorat en pharmacie à l’Université hébraïque. Elle pensait qu’elle étudierait les médicaments anti-épileptiques pendant son congé sabbatique à l’Université de Washington.
Cependant, ses conseillers lui ont dit : « ‘Il y a eu un léger changement. Nous allons travailler avec la NASA et étudier les reins dans l’espace ».
Pas de retour
L’expérience sur le métabolisme rénal dans l’espace a été lancée vers l’ISS en 2019. Eyal a été invité à assister au décollage sur la rampe de lancement de la NASA en Floride.
“Une fois que vous voyez cela, vous ne pouvez plus revenir en arrière”, a déclaré Eyal. “Je voulais explorer comment ces énormes changements dans les conditions environnementales affectent le corps humain.”
Eyal dit que le manque de gravité “change soudainement tout”, citant ce qui arrive aux éléments de base comme le feu et l’eau dans l’espace.
La microgravité est la nouvelle frontière de la recherche.
“J’espère développer ma propre technologie pour savoir comment utiliser la microgravité pour aider les personnes atteintes de maladies sur Terre, peut-être l’épilepsie”, a déclaré Eyal.
« Ma vraie passion est d’aider les gens. Maintenir les habitants de notre planète est notre première priorité.
