Bio Startups en el espacio

 

Starburst lanza programa Space-H para impulsar tecnologías aplicadas a la salud en explotaciones espaciales

¿Qué pasa si un astronauta sufre una emergencia médica en Marte? Resolver desafíos como este es el objetivo del nuevo programa Space-H Space Health Accelerator, una iniciativa de Starburst, una aceleradora de startups enfocada en el mercado aeroespacial y de defensa. Este innovador programa ha seleccionado a 12 startups para desarrollar una amplia gama de soluciones biológicas y médicas que apoyarán las futuras misiones lunares y marcianas.

Colaboración sin precedentes

Space-H es el resultado de una colaboración entre Starburst, el Instituto de Investigación Traslacional para la Salud Espacial, el Programa de Investigación Humana de la NASA, la Fundación Methuselah y Microsoft. Su objetivo principal es impulsar tecnologías emergentes que permitirán avanzar en los vuelos espaciales tripulados, con un enfoque especial en aplicaciones biológicas y médicas.

Innovación desde sectores inesperados

Elizabeth Reynolds, directora general del negocio de Starburst en EE.UU., destaca que las soluciones necesarias provienen de sectores no tradicionalmente asociados con el espacio: "Estamos viendo innovaciones del sector biológico, de emprendedores de biotecnología y tecnología médica, personas que históricamente no han considerado el espacio como un mercado a explorar".

Un programa intensivo de 13 semanas

Durante las 13 semanas del programa, que se extiende de septiembre a diciembre, las startups seleccionadas se enfocarán en madurar sus tecnologías y desarrollar estrategias para ingresar al mercado espacial. Los productos de estas empresas se dividen en tres categorías principales: dispositivos wearables para monitoreo biológico, sistemas de inteligencia artificial para diagnóstico médico y automatización, y soluciones farmacéuticas adaptadas al entorno espacial.

Tecnologías revolucionarias

Entre las innovaciones destacadas que están siendo desarrolladas en este programa, se encuentran tecnologías, como las explicadas posteriormente, que abordan desafíos clave del entorno espacial y las necesidades humanas en este ámbito.

Nanotics

Nanotics está desarrollando una tecnología para capturar agentes solubles patogénicos en la sangre que son mediadores directos de enfermedades que en general son de mayor importancia que las células en sí. Hay que tomar en consideración además que la mayoría de la industria farmacéutica está centrada en el desarrollo de farmacéutica para atacar células patogénicas y poco énfasis se hace en los factores solubles que se pueden atribuir a enfermedades. La suma de factores solubles y células patogénicas es la que permite la arquitectura patogénica. NaNotics está desarrollando NaNots; que son ‘esponjas químicas’ inyectadas en sangre con afinidad específica con proteínas target para la cancelación de su efecto. Se componen de un núcleo que permite darle estructura al NaNot, un agente capturante, (que tiene afinidad con el objetivo) que actualmente se conforma por anticuerpos IgM, una carcasa porosa que cubre el agente capturante, evita la interacción con células y permite la difusión del solvente hacia el NaNot y una capa exterior final para retardar el reconocimiento inmunológico hasta que se realice el efecto deseado. El tamaño de cada NaNot ronda los 150 nanómetros (tamaño típico de un virus) y es eliminado de la sangre mediante macrófagos.

El objetivo de los NaNots es una propuesta de farmacología nueva, alternativa a la farmacología tradicional de anticuerpos, y muy posiblemente aplicable en contexto espacial.

Esperto Medical

Esperto Medical es una empresa que desarrolla tecnologías no invasivas de diagnóstico. Uno de los dispositivos más importantes en desarrollo es ‘Sonomanómetro de resonancia ®’, que es una tecnología que combina sonido en múltiples bandas de frecuencia para la medición de tensión arterial. Esta tecnología permite la medición continua de presión arterial sin necesidad de una calibración o de la cateterización de una arteria. Esto se realiza de la siguiente forma. (a) Primero se coloca el  dispositivo para medir la presión arterial (PA) en la arteria carótida.

(b) El dispositivo consiste en un transductor de ultrasonido (sonda gris) genera imágenes de la arteria (al fondo). El dispositivo proporciona estímulos acústicos mediante controladores de bobina móvil (cajas negras), que inducen la respuesta arterial. (c) ¿Cómo funciona el método de medición de presión (RSM)? Si la frecuencia del estímulo se alinea con la frecuencia de resonancia de la arteria, la sección transversal de la arteria oscila entre dos formas (izquierda-central y derecha-central, exageradas para mayor claridad). Las paredes superior e inferior de la arteria se mueven en relación con la sonda de ultrasonido (el movimiento hacia la sonda se indica en azul, y el movimiento alejándose en rojo), lo que se captura mediante las imágenes de ultrasonido. Se calcula la velocidad diferencial de las paredes (velocidad de la pared superior menos la de la pared inferior). Comparar estas velocidades diferenciales a lo largo de un rango de frecuencias del estímulo permite identificar la frecuencia de resonancia.

Fig 1: (a), (b) y (c) expuestos en el texto. Mitrix Bio

Mitrix bio propone el desarrollo de biorreactores mitocondriales para la generación de mitocondrias en grandes cantidades para el abastecimiento de células en todo el cuerpo. Comenzamos la vida con un gran inventario de ADN mitocondrial saludable, pero con el tiempo, a medida que nuestras mitocondrias se replican, este ADN mitocondrial (mtDNA) comienza a acumular errores. El cuerpo cuenta con estrategias de control de calidad, pero eventualmente esta degeneración provoca una disminución significativa de la energía dentro de las células. Paralelamente, ocurre una degeneración similar en el ADN nuclear. Estas degeneraciones combinadas, junto con la acumulación de productos de desecho, impulsan las enfermedades y el envejecimiento. Revertir este daño genético no es generalmente factible mediante simples químicos o medicamentos. El biorreactor cultiva mitocondrias "jóvenes" en grandes cantidades y luego las encierra en vesículas, con receptores diseñados para dirigirse a órganos específicos. El objetivo es producir mitocondrias cultivadas en biorreactores a escala industrial, creando un "kit de herramientas" con muchos tipos diferentes de mitocondrias que los clínicos puedan utilizar para regenerar diversos órganos. Esto sería suficiente para suplementar a cada ser humano mayor de 55 años y reducir la gravedad de una amplia variedad de enfermedades.

Fig 2: Diagrama de funcionamiento del sistema de provisión de mitocondrias funcionales para regeneración de órganos.

Estos emprendimientos, entre varios otros, son algunos de los ejemplos de las empresas impulsadas por Space-H.

Impacto y visión de futuro

Kate Ludicrum, directora del programa Space-H, concluye con una reflexión impactante: "No puedes llamar para reportarte enfermo desde la Luna". Esta frase subraya la importancia crítica de desarrollar soluciones de salud robustas y sistemas biológicos adaptados para las misiones espaciales de larga duración.

Con el Demo Day programado para diciembre, donde cada startup presentará su tecnología al público, el futuro de la salud espacial y la biología en el espacio parece más prometedor que nunca. Space-H no solo está impulsando la innovación en biotecnología, sino que también está expandiendo los límites de lo que los humanos pueden lograr en el espacio profundo.