Drugs in Space
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我们在这个节目中不时讨论的一个主题是太空，外太空，原因很明显，你知道，最后的疆域等等。我们还做过很多关于药物研究的节目，寻找制造新药的更好方法。同样出于显而易见的原因，这是一场关系到生死攸关的创新。今天，我们将这两个主题结合起来。这是一个关于太空药物研究的节目。

我是雅各布·戈德斯坦，这是我的问题，在这个节目中，我和那些试图取得技术进步的人交谈。我今天的嘉宾是保罗·赖歇特。他是制药公司默克的研究科学家。保罗的问题是这样的：你如何在太空中进行实验，以便在地球上制造更好的药物？需要明确的是，保罗本人并没有去过太空。

但在过去大约30年里，他将装满蛋白质和药物的试管送入太空。首先是航天飞机，最近是国际空间站的火箭。他还指导宇航员如何在太空中进行数十次实验。保罗最近的一个实验研究了一种常见的药物，称为单克隆抗体。

单克隆抗体用于治疗癌症和其他疾病，目前它们的输送非常耗时且非常昂贵。保罗试图弄清楚的是一种更便宜、更快的输送这些药物的方法。我们稍后会在节目中讨论这个实验。

保罗专门从事结晶，基本上是让分子形成晶体结构。结晶在制药业中以几种方式发挥着重要作用。首先，它对于研究药物靶向的分子非常重要。其次，结晶在药物生产过程中起着重要作用。因此，首先，我问保罗，为什么要去太空进行结晶实验？好的。好的。

一个显而易见的原因是沉降。我们都看到宇航员在太空中漂浮。因此，当你在太空中生长晶体时，它们在生长过程中也会悬浮在太空中。然后，这种悬浮颗粒有机会比沉降时生长得更完美，因为它在形成时会沉降到溶液中。

因此，在地球上，当你试图这样做时，你会遇到这个问题，那就是颗粒会沉到底部，就像任何东西一样。正确。杯子里的咖啡渣之类的东西。但是当你处于太空时，你不会遇到这个问题，因为没有下沉，也没有地面。对。我们想利用的第二个特性是分子在太空中移动得更慢。对。

因此，涉及将分子添加到例如晶体中的过程，分子有机会进行区分，以获得晶格内最佳的分子匹配。

好的，所以现在我们知道为什么太空是进行——实际上，你试图形成晶体，从根本上说，对吧？这是一个让分子结晶的好地方，原因是你阐述的。我不想回顾你30年来在太空中研究晶体的全部工作，但我很好奇，在早期的航天飞机时代，你从你的航天飞机工作中获得的一个

重要的早期发现是什么？我有一个有趣但非常悲伤的故事要说。我们进行的最后一次航天飞机飞行之一是STS-107，即航天运输系统107，那是哥伦比亚号。

于2003年1月升空。我们试图生长适合结构研究的大型晶体。由于我们团队中的一位成员即将退休，因此我有幸能够前往发射场

哥伦比亚号发射前一天晚上。我们升空130英尺，登上脚手架，直到航天飞机机头的顶部，那里又冷又冻。我们当时并不知道，但在第二天发射时，一块冻结的固体火箭助推器碎片会掉下来，击中

哥伦比亚号航天飞机的机翼，两周后，在重返大气层时，这将导致哥伦比亚号在德克萨斯州上空解体。为此，碎片散落在63英里以外的地方。以及宇航员的死亡，对吧？是的。因此，美国宇航局在那时决定，他们将专注于建造国际空间站

不再花费时间在像这样的次要项目上。在这场灾难发生后大约三到四个月，我接到美国宇航局的电话，说他们找到了一些我的瓶子。我飞行了100个1毫升的小瓶子，他们说，我们找到了一些。你想下来看看吗？

我说，是的。所以我去了航天飞机重建现场。他们在那里有一个专门的场地。我找到了三个小瓶。在这三个瓶子里，有晶体。当我们进行X射线衍射研究时，这些晶体的衍射效果比我们见过的任何晶体都要好。

所以，我生命中的一大荣誉是，大约三个月后，美国宇航局问我，你愿意与宇航员的家属交谈，并告诉他们你的实验结果吗？所以，对我来说，再次获得这个机会是一个巨大的荣誉。

希望能够对家属们有所安慰，你知道，我们确实从中学到了一些科学知识，并减轻他们的痛苦。拥有衍射效果极好的晶体有哪些实际意义？为什么这很重要？

它允许你看到蛋白质内部所形成的紧密接触，从而设计出与这些蛋白质复合的更好的小分子药物。有趣的一点是，从该实验中生长的晶体来自不纯的样品。我们实际上正在研究它的纯化。

其中一种杂质是锌。我们基本上发现，这些晶体比我们以前见过的晶体衍射效果好得多的原因是，在两个干扰素分子之间存在锌，从而稳定了它，使其具有非常稳定的形式。所以这是……我必须说，很多微重力研究……

你真的处于基础层面，它让你有机会真正改变你的思维方式，因为你非常专注于过程中的非常简单的步骤。你可以比以往任何人都更清晰地看到蛋白质。绝对的。所以这是关键发现。所以我们现在进入……

进入21世纪，出现了一种新型药物，单克隆抗体，它们是功能强大的药物，但很难输送，对吧？这是你正在努力解决的一个问题。所以，告诉我一下输送单克隆抗体的难题。好的。问题是，直到今天，大多数单克隆抗体治疗药物都是

用于从癌症到心血管疾病到传染病的一系列不同方式。它们彻底改变了药物研究的进行方式。所以它们是很好的药物。然而，尤其是在肿瘤患者的情况下，

他们必须每三周进行一次输液，这通常是在医院环境中进行的。所以这对患者来说是一整天的事情，而且通常还有陪同患者的护理人员，他们需要请假去进行这些每三周一次的输液。

通常治疗时间可能长达六个月到一年。这对患者和护理人员都有巨大的影响。而且它增加了费用，对吧？非微不足道的，它更昂贵，仅仅是因为它需要医院或输液中心方面的更多劳动力。这是一个复杂、昂贵、耗时的过程。大约一半的药物输送成本

是这种输液，对吧？是的。所以我们正在寻找制造结晶悬浮液的机会。所以，让我先退一步说，制造的一种问题是，为什么你不只制造一种高浓度的液体制剂来注射呢？

所以问题是……需要明确的是，把它做成注射，就像接种流感疫苗一样，又快又容易。对。所以问题是，以液态形式，好的，随着浓度的增加，它会变得粘稠，更难以……

注射，所以我认为大多数人都不喜欢注射，这可能需要五到十分钟的时间才能获得与输液相同的剂量，这将非常痛苦，患者不会接受这种痛苦的输送系统，是的

长时间的疼痛，让我这么说吧。所以我们决定研究一下，有一些证据表明，高浓度结晶悬浮液的粘度低于同等液体制剂。所以我们开始研究是否可以使单克隆抗体结晶。

我们对一种单克隆抗体取得了成功。最终，我们发现了结晶派姆单抗的条件，派姆单抗是我们一种肿瘤药物的活性药物成分。所以你在地球上研究它，对吧？试图了解你是否可以把它变成晶体结构，以便……

以便它可以作为快速注射而不是长时间输液来给予。你会去太空。我会剧透一下故事。你会去太空。你会把一些东西送上太空去研究。但是为什么呢？你有没有先在地球上尝试过，成功了吗？绝对的，它有效。问题是，你能让它更好吗？我们总是喜欢提出最好的解决方案。

我们可以输送的治疗药物，它具有我们在最终产品中寻找的稳定性和特性。其次，我们一直在寻找改进药物生产的机会，可能降低成本

然后得到更稳定的制剂。例如，我们的目标之一是证明，由于结晶悬浮液本身更稳定，这是否允许你服用一种储存在冰箱里的单克隆抗体药物？

现在可以稳定，例如，在室温下保存六个月。因此，这会对全球可以治疗的患者数量产生重大影响。因此，如果它可以是一种在室温下稳定的注射剂，那么这将为许多发展中国家打开大门，坦率地说，这些国家目前根本没有输送冷藏输液药物的基础设施。正确。

你只是打电话给美国宇航局，说，嘿，美国宇航局，是我。我想把一些东西送到空间站？不，事情并非如此。让我退一步说，在哥伦比亚号航天飞机在德克萨斯州上空解体后，大约到2010年、2011年，没有进行微重力研究，积极的研究

美国国会说：“我们建造了这个空间站，我们在太空中拥有这个美丽的实验室，但它使用不足。”因此，他们成立了一个名为太空科学发展中心的非营利组织，并允许他们管理国际空间站上的科学研究。大约在2011年、2012年，CASIS的某个人

联系我说：“你是否有兴趣进行一些微重力研究？提出一个建议？”这是一个不错的电话。是的。所以你提出了关于单克隆抗体的结晶研究。对。他们说可以。然后会发生什么？

好的。那时，SpaceX的猎鹰9号火箭正开始向国际空间站运送补给任务的龙飞船。我们在2014年被列入清单，以结晶单克隆抗体。

在这个语境中，“列入清单”不是什么新时代的术语。这意味着你被列入了要送上太空的东西清单中。是的，这就是它的意思。你知道，它基本上……你在清单上。你在清单上。这些都是美国宇航局的术语，你知道，你被列入清单了，你知道。所以我们总是……

在地面上进行与我们在太空中进行的相同的实验。基本上作为对照。作为对照。你做一个对照。不仅如此，我们通常还会进行三次重复实验，以确保它不是一次性的，或者不是，你知道我的意思吗？我的意思是，如果你把其中一个送到太空，你最好在地球上做三个。好吧，我们在太空中也做三个。

哦，有趣。嗯哼。所以它不是N等于1。它不是N等于1。至少你可以证明可重复性，这是一个你拥有的真实发现。所以它搭乘猎鹰9号火箭升空。它到达空间站。在你发生的时候，你参与了吗？你是在打电话给宇航员吗？这是一个好问题。通常会有一个美国宇航局的人员。

在他们启动我们的实验时，直接与宇航员交谈。我实际上可以通过视频观看，我也可以通过CASIS通过美国宇航局发送消息

如果我看到任何异常情况。所以你就像给宇航员发短信，说，等等，等等，不，把它转到另一边，或者是什么？就像发生了什么？这是一个非常好的观点。他们使用iPad。并且有非常详细的说明，说明他们在进行这些实验时正在进行的过程。你必须记住，他们每天都在进行数百次实验

你知道，国际空间站上的宇航员，大概很忙吧，对吧？他们非常忙。而且，你知道，一直让我印象深刻的一件事是，他们是专注的人。

冷静的个人。我觉得这正是你在选择宇航员时真正想要优化的，对吧？冷静和专注是我如果要雇佣宇航员的话会雇佣的。而且他们也很好奇。哦，很好。他们看到了他们影响科学的独特机会。你可以看出他们很享受他们正在做的事情。我一直觉得这非常有趣

有趣的人，你知道，好奇的人。一会儿后，保罗的试管从太空回来，他可以看看他的太空晶体了。嘿，我是雅各布。我和瑞秋·博茨曼在一起。瑞秋在牛津大学讲授信任，她是普希金新有声读物《如何信任和被信任》的作者。

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很高兴和你交谈，我真的希望听众能收听，因为它可以改变人们的生活。我问保罗他是如何获得来自太空的实验结果的。就像，他的晶体回来后会发生什么？在早期，龙飞船会在加利福尼亚州外的太平洋降落伞降落，并且会有一艘拖船

会去把龙飞船从海里捞出来。两天后回到长滩港。我会去那里，我一直觉得这很有趣，因为如果你在肯尼迪航天中心，安全措施非常严格。你无法靠近任何东西。当这艘船到达长滩码头时，

他们把这个东西从水里捞出来，放在码头上。他们摆了一些折叠桌，说，这是你的实验。这是你的东西？这就像一个旧货摊，但却是来自太空的东西？是的，这就像在码头上捡鱼。是的。

他们把它交给你。我总是会笑得歇斯底里，因为他们会这样做。你知道我的意思吗？所以你去，你走到桌子旁，你说，那些是我的试管。他们给你试管。然后你用显微镜观察它们吗？就像，你实际上做了什么？我们，我们，我们把实验带走。令人难以置信的是，在早期，我会

有很多关于飞行的规定。我会有一个冷却器，我会把它带回新泽西的航班上，然后分析实验。就像他们认为它是一个装满啤酒的冷却器一样，而不是你完美的晶体。你现在不能那样做了。到2016年，你如何做到这一点？在这个特别的实验中，是2016年，对吧？你实际上做了什么？2016年，

我们飞行了100个1毫升的瓶子。所以这些都是不同的连接、条件，正在查看……1毫升很小，100个小小的……它们是小瓶子。我们拿回了我们的实验。然后，在那时，龙飞船在墨西哥湾降落伞降落。

然后有一架直升机将龙飞船运送到肯尼迪航天中心。然后在两个小时内，我得到了实验。那么你看到了什么？第一次看，这个东西已经到过太空了。它已经回来了。你看它。当你看到它时，你看到了什么？好吧，这些晶体非常小。

当然。所以需要用显微镜观察。但由于它很浓缩，我们可以立即看出，我们送上去的是清澈的液体，现在是糊状物，你知道我的意思吗，白色的糊状物，仔细观察显微镜，我们可以看到那里有晶体。那么SpaceX实验有什么独特之处呢？

我们用派姆单抗进行的10次实验，记住目标是获得大型的单个晶体，并且

好吧，我们有一组实验，我们得到了非常非常小的晶体，而且数量很多。我说，发生了什么事？所以地面实验，可比的地面实验，有更大的颗粒，而且不那么均匀。所以总体数量更多。

而……它更不均匀。它没有那么有序。更不均匀，正确。是的，好的。所以我们认为这是一个很好的机会来观察这两种类型的结果，看看它是否会产生影响。它们的粘度是否更低？它们是否显示出更好的可注射性？我们发现的是，那些均匀的小颗粒

粘度更低，可注射性更好。这就是你想要的。这就是我们想要的。而且它不是我们正在寻找的地方。我们处于10到30微米范围内的颗粒

然后突然我们有了非常小的颗粒，它们显示了这个结果。所以这是一个惊喜。你没想到会得到小颗粒。正确。对。所以我们在那之后所做的，一旦我们得到了这个结果，就是在地球上想出可以模仿我们在微重力下获得的结果的过程。

然后我们能够从中获得高密度、高产率的过程。嗯。那么希望是，这可以导致可注射版本，不仅是这种特殊的单克隆抗体，而且是更一般的单克隆抗体？绝对的。我想谈谈你接下来正在做的工作。我特别好奇的是你如何受到凯特·罗宾斯宇航员的启发。她是一个……

来自斯坦福大学的分子生物学家/宇航员。我在2016年的一次任务中观看她的视频，她说她可以带一件个人物品到太空。所以她带了一个移液器到太空，她开始像在地球上一样移动液体。这让我大吃一惊。

因为我之前做过所有实验，都始终在锁定硬件中进行，你知道我的意思吗？接触最少。像有人可以在太空中移液的想法对你来说是一种工作科学家是令人惊奇的。哦，我的上帝，如果我们可以在那里移液，我们可以做任何事情。绝对的。因为在那之前，

我们总是觉得我们必须采用我们在地球上进行的过程，然后让它们，你知道，让它们在微重力硬件中工作。所以这始终是一个问题，好吗？所以当我看到，你知道，凯特·鲁宾斯博士开始在太空中移液……

它打开了，它让我大吃一惊。我坐在观众席上，环顾四周。我说，你刚才看到那个了吗？你刚才看到她在做什么吗？因为当你看到它时，它对你意味着什么？你怎么认为？它对你意味着什么？我的意思是，它对我说，这听起来可能很奇怪，那就是你可以做爱迪生100年前做的事情。

100年前。所以你可以有一个实验室或一个基地，好吗？你可以移动液体，你可以尝试不同的东西。它只是为实时发现和创新打开了另一个世界的大门。一个移液器的革命在一个移液器中。在一个移液器中。所以你想用这个新的

世界上的可能性做什么。所以我们在内部所做的是，我们想出了我们自己的3D打印硬件，好吗，这样我们就可以混合液体，然后宇航员所要做的就是拨动开关，你就可以用注射器来回混合，以获得均匀的溶液。这让你有机会操纵

你在太空中的实验，你知道，并进行各种不同的实验。太空中的实验室。梦想是太空中的实验室。绝对的。你真的有机会玩弄事物并进行发现。对我来说，你知道，我是一个修补匠。所以那是我喜欢玩弄不同事物并获得惊喜的人。我认为这就是吸引我进行这种研究的原因。

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如果我理解正确的话，你一生或大部分时间都住在新泽西州。最被低估的布鲁斯·斯普林斯汀专辑是什么？我不太喜欢布鲁斯·斯普林斯汀。有没有其他你此刻想赞扬的新泽西艺术家？

好吧，我刚刚听完了邦·乔维的采访。好的。你更喜欢邦·乔维吗？是的，我会说我更喜欢邦·乔维。让我印象深刻的是他试图解决无家可归问题的互动。他还举办了许多慈善音乐会。这真的让我印象深刻。我不知道……

邦·乔维还有这一面。你希望更多的人了解太空的哪一方面？利用低地球轨道实验室可以为改善人类健康提供的巨大机会，从而发现新事物。有没有什么像梦想一样的事情

你想在太空中进行的研究？如果你不受后勤、成本或其他因素的限制，你有什么智力问题或实际问题想通过微重力实验来解答？这是一个有趣的问题，因为我认为

这需要——尽管我刚才说过我不想当宇航员，但我还是很想当一名宇航员。我想成为一名宇航员，并有机会去摆弄，我的意思是，有机会做各种各样的实验。

而且，你知道，亲身体验它们，你知道，并且被允许进行第二代实验。哦，我发现了这个。哇。为什么我不试试这个呢？为什么我不试试那个呢？为什么我不试试这个呢？你知道，我就是喜欢这个过程。而现在你没有机会进行迭代实验。

是的。所以是摆弄。我很想能够在太空中摆弄。也许你需要一个遥控机器人，对吧？你需要在空间站上有一个实验室，你可以用地球上的操纵杆来操控机器人。我觉得这也许能做到。是的。这将是向前迈出的一步。是的。似乎并非不可能。不，不是的。保罗·赖歇特是一位科学家。他在默克公司蛋白质和结构化学系工作。

今天的节目是由加布里埃尔·亨特·张制作的。它由丽迪娅·让·科特编辑，莎拉·布格雷负责音响工程。您可以发送电子邮件至pushkin.fm上的problem。我是雅各布·戈德斯坦，我们下周将推出另一集《你的问题是什么？》。有时，康复比生病更难。等待预约电话，在药房排队，整个医疗系统都让人感觉像头痛一样。亚马逊One Medical和亚马逊药房正在改变这一点。

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