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MIT Tech Review 18일 전

우주에서 의약품 제조: 본격적인 상업화 돌입

IMP
8/10
핵심 요약

우주 스타트업 바르다 스페이스 인더스트리즈(Varda Space Industries)가 제약사 유나이티드 테라퓨틱스(United Therapeutics)와 손잡고 미세중력 환경에서 신약 물질을 결정화하는 우주 제조 상업화 프로젝트를 본격 시작합니다. 로켓 발사 비용이 저렴해지고 빈도가 늘어나면서 궤도 위에서 원자재를 가공해 지구로 가져오는 우주 제조의 비즈니스 모델이 실현 단계에 접어들었다는 점에서 산업적으로 큰 의미를 갖습니다.

번역된 본문

경영 요약 궤도에서 의약품 실험을 수행할 수 있다는 점을 내세워 온 스타트업 바르다 스페이스 인더스트리즈(Varda Space Industries)가 제약회사 유나이티드 테라퓨틱스(United Therapeutics)와 계약을 체결했다고 발표했습니다. 이는 궤도 내 제조(in-orbit manufacturing)를 향한 중요한 진전으로 기억될 수 있는 사건입니다. 지금까지 우주에서 지구에서 사용할 물건을 만든다는 아이디어는 주로 국제우주정거장(ISS)에서, 그것도 정부의 지원을 받는 소규모 실험 수준에서만 탐구되어 왔습니다. 하지만 캘리포니아 엘세군도에 본사를 둔 바르다는 제약사들에게 미세중력 환경에서 새로운 분자를 생성하는 실용적이고 반복 가능한 방법이 있다고 말하고 있습니다. 바르다의 최고 전략 책임자(CSO)인 마이클 라일리(Michael Reilly)는 "이것이 우주에서 만들어진 제품으로 향하는 최초의 상업적 경로"라고 말합니다.

과학적 원리는 화학 혼합물이 무중력 상태에서 다른 특성을 보인다는 것입니다. 예를 들어, 중력이 없으면 표면장력이 가장 강력한 힘으로 작용하기 때문에 물은 출렁이는 구형태를 유지하게 됩니다. 바르다의 계획은 유나이티드 테라퓨틱스의 의약품을 궤도로 쏘아 올려 그곳에서 고체 결정이 형성되도록 하는 것입니다. 미세중력 환경에서는 지구에서는 볼 수 없는 원자 배열을 형성하여 안정성이 개선되거나 다른 유용한 특성을 가진 새로운 버전의 의약품이 탄생할 수 있을 것이라는 기대입니다.

유나이티드 테라퓨틱스는 초기 통신 위성 분야에서 활동했던 마틴 로스블라트(Martine Rothblatt)가 이끌고 있습니다. 그녀는 이후 딸이 앓고 있는 폐동맥성 고혈압(pulmonary arterial hypertension)이라는 폐 질환을 치료하는 일련의 의약품과 장기 이식용으로 유전자 변형 돼지를 개발하는 자회사를 통해 수십억 달러 규모의 헬스케어 프랜차이즈를 구축했습니다. 로스블라트는 궤도의 조건이 유나이티드 테라퓨틱스가 자사 의약품의 "훨씬 더 놀라운" 버전을 찾는 것을 허용한다면 우주가 다음 단계가 될 수 있다고 말합니다.

의약품 개량을 위한 우주 제약회사들은 수익성 높은 블록버스터 프랜차이즈의 수명을 연장하기 위해 의약품의 개선된 버전을 만들거나 제형을 변경(예: 유나이티드 테라퓨틱스가 일부 제품에서 그랬듯 알약에서 흡입제로 전환)하려고 노력하는 경우가 많습니다. 이렇게 하면 모방자를 물리치고 수십 년간 추가적인 특허 보호를 받을 수 있습니다. 할로자임(Halozyme)이나 만카인드(MannKind)와 같은 전문 기업들은 다른 회사의 의약품 개량을 도와 미래 매출의 로열티를 받는 방식으로 수익을 창출하며 제약사들을 돕습니다. 바르다가 진출하려는 것이 바로 이 사업입니다. 다만 네뷸라이저, 패치, 나노입자 대신 우주 여행을 활용한다는 점이 다릅니다.

이 회사는 2021년 피터 틸(Peter Thiel)의 파운더스 펀드(Founders Fund) 파트너인 델리안 아스파루호프(Delian Asparouhov)와 현재 회사의 CEO인 일론 머스크의 스페이스X(SpaceX) 출신 항공전자공학자 윌 브루이(Will Bruey)에 의해 설립되었습니다. 이들의 내기는 원자재를 궤도로 보내 가공한 뒤 새로운 형태로 지구로 반환하는 비즈니스 모델을 지원할 만큼 로켓 발사가 충분히 자주, 그리고 충분히 저렴해지면 우주 제조가 실현 가능해질 것이라는 점이었습니다. 그리고 이제 그런 일이 현실로 일어나고 있습니다.

우주로 진입하기 위해 바르다는 스페이스X의 발사 서비스를 이용해 왔습니다. 스페이스스는 현재 보통 재사용 가능한 팰컨 9(Falcon 9) 로켓을 이틀에 한 번꼴로 발사하고 있습니다. 이 로켓들의 뾰족한 부분, 즉 페이로드 페어링(payload fairing)은 이삿짐 트럭만 한 크기이며 위성이나 기기를 가득 실어 궤도로 방출합니다. 2023년부터 바르다는 바위더미만 한 캡슐이 부착된 소형 위성을 쏘아 올리기 시작했습니다. 이 캡슐에는 실험을 수행하는 장비가 들어 있으며, 대기권에 초음속 마하 25의 속도로 진입하기 전까지 분리되어 지구로 떨어지며 공기 저항으로 속도를 줄인 뒤 낙하산을 타고 지상에 착륙할 수 있습니다. (바르다는 호주 내륙에 우주선을 착륙시킵니다.)

이러한 빠른 재진입 속도는 극초음속 미사일 기술과 관련된 계기를 측정하기 위해 기기를 비행시키고 바르다에 비용을 지불한 미 공군을 포함한 미군의 관심을 끌기도 했습니다. 지금까지 바르다가 궤도에 올린 6대의 우주선 중 절반은 군사 연구에 전용되었고 나머지 절반은 의약품 관련 시연을 실었습니다. 바르다 내부에서는 이러한 "이중 용도"

(참고: 원문 끝부분이 'dual u'에서 잘려 있어 문맥에 맞게 '이중 용도'로 마무리합니다.)

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EXECUTIVE SUMMARY Varda Space Industries, a startup that’s been pitching its ability to perform drug experiments in space, says it has signed up the pharmaceutical company United Therapeutics in what may be remembered as a notable step toward in-orbit manufacturing. The idea of building things in outer space for use on Earth has so far been explored mostly on board the International Space Station, and only in small-scale experiments backed by governments. But Varda, based in El Segundo, California, is now telling drug companies it has a practical, and repeatable, way to produce novel molecules in microgravity. “This is the first commercial path to products made in space,” says Michael Reilly, Varda’s chief strategy officer. The scientific idea is that chemical mixtures have different properties under weightless conditions. For instance, water will hang together in a wiggly sphere, since without gravity, surface tension is the strongest force present. The plan is to launch versions of United Therapeutics’ drugs into orbit, where they can be allowed to form solid crystals. The hope is that in microgravity, they’ll take on atomic arrangements not seen on Earth, possibly leading to new versions with improved stability or other valuable properties. United is led by CEO Martine Rothblatt, who worked on early telecommunications satellites. Since then, she’s built a multibillion-dollar health franchise with a succession of drugs to treat a lung disease called pulmonary arterial hypertension, which her daughter suffers from, and a subsidiary developing genetically modified pigs as a source of organs for transplantation. Rothblatt says space could be the next step if orbital conditions permit United to identify “even more amazing” versions of its drugs. Space to reformulate Pharmaceutical companies often try to keep their blockbuster franchises alive by creating improved versions of drugs or reformulating them—for example, making the switch from a pill to an inhaled version, as United has done with some of its products. Doing so can keep imitators at bay and create extra decades of patent protection. Assisting drugmakers are specialist companies, such as Halozyme and MannKind, that earn profits by helping to reformulate other companies’ drugs, often taking a royalty on future sales. That’s the business Varda has been trying to break into—by using excursions into space instead of nebulizers, patches, or nanoparticles. The company was formed in 2021 by Delian Asparouhov, a partner at Peter Thiel’s Founders Fund, along with Will Bruey, a former avionics engineer with Elon Musk’s SpaceX who is now the company’s CEO. The pair’s bet is that space manufacturing will become viable once rocket launches become frequent enough—and cheap enough—to support a business model in which raw materials are sent into orbit, processed, and then returned to Earth in a new form. And that’s starting to happen. To get into space, Varda has been purchasing rides from SpaceX—which now launches a rocket every two or three days, usually a reusable Falcon 9. Those rockets have a nose cone, or payload fairing, about the size of a moving truck that gets filled with satellites or instruments, which are then released into orbit. Starting in 2023, Varda began sending up small satellites that have a boulder-size capsule attached. The capsule contains equipment to carry out experiments, and it can detach and fall back to Earth, entering the atmosphere at a speed of around Mach 25 before slowing via air resistance and eventually drifting to land with a parachute. (Varda lands its craft in the Australian outback.) That speedy reentry has also drawn interest from the US military, including the Air Force, which has paid Varda to fly instruments and take measurements relevant to hypersonic missile technology. Of the six craft Varda has paid to put into orbit so far, half have been dedicated to military research and half carried drug-related demonstrations. At Varda, such “dual use” of technology is accepted as part of being in the space business, which remains reliant on government support. The company’s founders say Varda may be the only company that employs hypersonic engineers and pharmaceutical chemists under the same roof. Launching industries Actual space manufacturing still remains mostly an aspirational project. In 2021, Jeff Bezos, after his first trip aloft in a rocket, suggested that polluting industries should be moved beyond the atmosphere. “We need to take all heavy industry, all polluting industry, and move it into space. And keep Earth as this beautiful gem of a planet that it is,” he told MSNBC . Weight is the big obstacle to such dreams. It still costs around $7,000 to launch a single kilogram of payload into orbit, which makes it impractical to, say, send cotton into space to be dyed there, or even to launch the acids and solvents needed to make a semiconductor chip. But drugs may be among the few exceptions to this economic rule, since pound for pound, they can be as valuable as rare radioactive isotopes and fine-cut diamonds. For instance, just one kilogram of the weight-loss drug Ozempic is worth more than $100 million at retail. (The reason your Ozempic bill is only $1,000 a month is that minute quantities of the active ingredient are present in the shots.) That’s why Varda thinks it may eventually be able to manufacture drugs in orbit. However, its effort with United is more of a flying experiment to learn whether the company’s lung medicines will crystallize differently in microgravity. The terms of the deal between Varda and United aren’t public, and the companies haven’t said which specific drugs the collaboration will study. But Rothblatt did confirm that United is paying Varda to help it identify new crystal forms of its drugs (also called polymorphs), which it hopes could have improved properties. “One has to do the experiment to find out if that is so. The first part of the experiment is to see what polymorphs of these molecules can be made without the influence of gravity,” she says. “Then, once we have those polymorphs, we will test them.” There is good evidence that crystals form differently in space. For instance, in 2017 the pharmaceutical giant Merck sent samples of its cancer immunotherapy drug Keytruda to the International Space Station, where it was found to form crystals of a single size . On Earth, the drug tended to form two different sizes at once. That experiment offered clues for how to formulate the drug as a shot instead of administering it intravenously. Still, when Merck introduced a Keytruda injection last year, it ended up using a different approach. That means there’s still no straight-line connection between orbital discoveries and any drug here on Earth. Actual space factories are another step further from reality. “We’ve been learning from space for years, but I can’t name anything manufactured in space, brought down to Earth, and sold,” says Reilly. “So that is a first—or it will be a first.” Reilly says that Varda anticipates launching United Therapeutics’ drugs into orbit sometime early next year. Deep Dive Biotechnology and health A woman’s uterus has been kept alive outside the body for the first time The team behind the feat plan to study uterine disorders and the early stages of pregnancy—and potentially grow a human fetus. 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