Varda Space Industries: A fabricação de medicamentos no espaço se torna realidade

A Varda Space Industries já demonstrou que a fabricação no espaço é viável. Agora, a companhia pretende transformar essa atividade em uma rotina.

Quando Will Bruey fala sobre o futuro, os prazos são mais curtos do que a maioria poderia supor. O CEO da Varda Space Industries projeta que, dentro de 10 anos, será possível observar em um local de pouso diversas espaçonaves especializadas por noite cruzando o céu em direção à Terra como meteoros, cada uma transportando produtos farmacêuticos fabricados no espaço. Dentro de 15 a 20 anos, ele afirma, será mais econômico enviar um trabalhador comum para orbitar por um mês do que mantê-lo na Terra.

A razão pela qual Bruey considera esses cenários realistas é porque ele já presenciou projeções empresariais ambiciosas se concretizarem anteriormente, durante seu trabalho como engenheiro na SpaceX.

‘Lembro-me que o primeiro foguete no qual trabalhei na SpaceX foi o terceiro voo do Falcon 9’, declarou ele durante o recente evento Disrupt da TechCrunch. O veículo lançador de médio porte, parcialmente reutilizável e de dois estágios, já completou quase 600 missões bem-sucedidas. ‘Se alguém me dissesse na época sobre ‘foguetes reutilizáveis’ e ‘tantos voos quanto decolagens diárias do aeroporto de LAX’, eu teria pensado, ‘Tudo bem, talvez em 15 a 20 anos’, e isso parece ter o mesmo nível de futurismo.’

A Varda já validou seu conceito fundamental. Em fevereiro de 2024, após uma jornada regulatória de meses, a empresa se tornou apenas a terceira entidade corporativa a retornar algo da órbita – cristais de ritonavir, um medicamento para HIV – unindo-se à SpaceX e Boeing nesse grupo exclusivo. Ela finalizou algumas missões desde então.

A companhia traz seus produtos farmacêuticos de volta à Terra dentro da cápsula W-1, uma pequena espaçonave cônica com aproximadamente 90 centímetros de diâmetro, 74 centímetros de altura e pesando menos de 90 quilos (aproximadamente do tamanho de uma grande lixeira de cozinha). A empresa lança essas cápsulas individualmente em missões de compartilhamento de carona da SpaceX, onde são hospedadas por um módulo de espaçonave da Rocket Lab que fornece energia, comunicações, propulsão e controle enquanto em órbita.

Então, por que fabricar cristais no espaço? Em microgravidade, as forças habituais que interferem na formação de cristais na Terra – como sedimentação e a gravidade puxando os cristais em crescimento – basicamente desaparecem. A Varda afirma que isso proporciona um controle muito mais preciso sobre a cristalização, permitindo criar cristais com tamanhos uniformes ou até mesmo novos polimorfos (diferentes arranjos estruturais da mesma molécula). Essas melhorias podem se traduzir em benefícios reais: melhor estabilidade, maior pureza e prazo de validade estendido para os medicamentos.

O processo não é rápido. A fabricação farmacêutica pode levar semanas ou meses em órbita. Mas uma vez concluída, a cápsula se desprende do módulo da espaçonave e mergulha de volta através da atmosfera terrestre a mais de 30.000 quilômetros por hora, atingindo velocidades superiores a Mach 25. Um escudo térmico feito de material de carbono ablador desenvolvido pela NASA protege a carga interna, e um paraquedas garante uma aterrissagem suave.

Bruey diz que as pessoas frequentemente interpretam mal a Varda. A empresa não está ‘na indústria espacial; estamos na indústria no-espaço’, explicou ele. O espaço é ‘apenas outro local para onde enviar coisas’.

Colocando de outra forma, o negócio real é bastante prosaico, ele sugeriu, propondo que as pessoas imaginem um biorreator, ou simplesmente um forno, que tem os controles usuais – temperatura, taxa de agitação, pressão – e oferecendo que a Varda está adicionando um ‘botão de gravidade’.

‘Esqueça o espaço por um momento’, disse Bruey. ‘Nós apenas temos este forno mágico no fundo do nosso armazém onde você pode criar formulações que de outra forma não poderia.’

Vale destacar: a Varda não está descobrindo novos medicamentos ou criando novas moléculas. Ela visa expandir as possibilidades do que pode ser feito com medicamentos existentes e aprovados.

Isso não é ciência especulativa. Empresas como Bristol Myers Squibb e Merck vêm realizando experimentos de cristalização farmacêutica na Estação Espacial Internacional há anos, comprovando que o conceito funciona. A Varda afirma que está apenas tornando isso comercialmente viável ao construir a infraestrutura para fazê-lo repetidamente, de forma confiável e em uma escala que possa realmente impactar a indústria farmacêutica.

Quanto ao motivo de ser agora, duas coisas mudaram. Primeiro, os lançamentos espaciais se tornaram reserváveis e previsíveis. ‘Dez anos atrás, você teria que conseguir um voo fretado. Era como fazer carona para chegar à órbita se você não fosse uma carga útil de missão principal’, explicou Bruey. ‘Ainda é caro hoje, mas é confiável, você pode reservar um horário, e nós reservamos lançamentos com anos de antecedência.’

Segundo, empresas como a Rocket Lab começaram a produzir módulos de satélite que poderiam ser adquiridos prontos. Comprar módulos Photon da Rocket Lab e integrar suas cápsulas de fabricação farmacêutica com eles foi um avanço significativo.

Ainda assim, apenas os produtos de maior valor fazem sentido econômico. É por isso que a Varda começou com produtos farmacêuticos; um medicamento que pode custar milhares de dólares por dose pode absorver os custos de transporte.

A teoria dos ‘sete dominós’

Quando Bruey conversa com membros do Congresso, o que ele afirma fazer frequentemente atualmente, ele apresenta o que chama de ‘teoria dos sete dominós’.

Dominó um: foguetes reutilizáveis. Concluído. Dominó dois: fabricar medicamentos em órbita e trazê-los de volta. Dominó três é o grande passo: colocar um medicamento em ensaios clínicos. ‘É um marco importante porque o que significa é lançamento perpétuo.’

É aqui que o modelo de negócios da Varda diverge fundamentalmente de todas as outras empresas espaciais.

Pense em como as empresas de satélites operam. A SiriusXM lança satélites para transmitir rádio. A DirecTV lança satélites para transmitir televisão. Até a Starlink, com seus milhares de satélites, está fundamentalmente construindo uma constelação – uma rede que, uma vez completa, não requer lançamentos constantes para funcionar. Essas empresas tratam o lançamento como um investimento de capital. Elas gastam dinheiro para colocar hardware em órbita e então finalizam.

A Varda é diferente. Cada formulação de medicamento requer rodadas de fabricação. Rodadas de fabricação requerem lançamentos. Maior demanda pelos medicamentos significa mais lançamentos.

Isso é importante porque altera a economia para os provedores de lançamento. Em vez de vender um número fixo de lançamentos para construir uma constelação, eles têm um cliente com (teoricamente) demanda ilimitada que cresce com o sucesso. Esse tipo de demanda previsível e escalável ajuda a justificar os custos fixos da infraestrutura de lançamento e reduz os preços por lançamento.

O dominó quatro aciona o ciclo de feedback: à medida que a Varda expande, os custos diminuem, tornando a próxima classe de medicamentos economicamente viável. Mais medicamentos significam mais escala, baixando os custos novamente – um ciclo que Bruey diz que vai ‘reduzir drasticamente os custos de lançamento’.

A viabilidade comercial da Varda permanece não comprovada, e nenhum medicamento fabricado no espaço está atualmente disponível nas farmácias. Mas o ciclo virtuoso que Bruey imagina não beneficiará apenas a Varda. Custos de lançamento mais baixos tornam o espaço acessível para outras indústrias, incluindo semicondutores, fibra óptica e materiais exóticos – tudo o que se beneficia da microgravidade, mas ainda não pode justificar a despesa.

Eventualmente, Bruey diz à sua equipe, os custos de lançamento ficarão tão baixos que será mais econômico colocar um funcionário em órbita por um mês porque desenvolver automação adicional custaria mais.

‘Imagino que ‘Jane’ vá para o espaço por um mês. Será como [ir para] uma plataforma de petróleo. Ela trabalha na fábrica de medicamentos por um mês, retorna à Terra e [se torna] a primeira pessoa a ir ao espaço e voltar onde ela gera mais valor do que o custo para levá-la até lá.’

É nesse momento, diz Bruey, que ‘a mão invisível da economia de mercado livre nos eleva do nosso planeta natal’.

A experiência de quase fracasso

O caminho para essas entregas de medicamentos como meteoros quase terminou antes mesmo de começar, Bruey revelou à TechCrunch.

A Varda lançou a W-1 em junho de 2023 a bordo de uma missão de compartilhamento de carona da SpaceX Falcon 9. O processo de fabricação farmacêutica dentro da cápsula funcionou conforme planejado, produzindo cristais de ritonavir Form III, uma estrutura cristalina específica do medicamento para HIV que é difícil de criar na Terra. Os experimentos foram finalizados em semanas.

Mas então a cápsula simplesmente… permaneceu em órbita. Por seis meses. O problema não era técnico, afirmou Bruey; a Varda não conseguiu aprovação para trazer sua cápsula W-1 para casa.

A Utah Test and Training Range, onde a Varda desejava pousar, existe para ‘testar armas e treinar guerreiros’, como Bruey explicou. Drogas espaciais não se enquadravam nessa categoria, então a Varda não era uma cliente prioritária. Quando missões militares de maior prioridade precisavam do alcance, eles remarcavam as janelas de pouso agendadas da Varda. Cada remarcação invalidava a licença de reentrada da empresa com a FAA, exigindo que ela reiniciasse o processo de aprovação.

‘Havia 80 pessoas no escritório que tinham dedicado dois anos e meio de suas vidas nessa coisa, e ela está em órbita, mas não temos certeza se pode voltar para casa’, recordou Bruey.

A situação parecia ruim vista de fora. Para os observadores, parecia que a Varda tinha sido imprudente e lançado sem as autorizações adequadas. Mas ele afirmou que, na realidade, a FAA havia autorizado a Varda a lançar sem uma licença de reentrada finalizada porque a agência queria incentivar a nascente indústria de reentrada comercial.

‘Eles nos encorajaram a prosseguir com nosso lançamento, com o objetivo de continuarmos a coordenar essa licença, bem como o uso do tempo de reentrada com o alcance, enquanto estávamos em órbita’, explicou Bruey.

O verdadeiro desafio era que esta era a primeira reentrada comercial terrestre já tentada. Não havia um processo estabelecido para o alcance de Utah coordenar com a FAA. Ambas as entidades sentiam que estavam arcando com toda a responsabilidade.

A Varda explorou todas as alternativas que conseguiu conceber. Pouso na água? A cápsula não flutua; eles a perderiam. Austrália? Possível, e eles iniciaram essas conversas. Mas Bruey diz que tomou uma decisão: sem meias medidas.

‘Ou você tem que empurrar os limites da regulamentação para criar esse futuro, ou não’, declarou ele. ‘Para a Varda ser bem-sucedida, precisamos pousar em terra regularmente. Então, simplesmente engolimos em seco e dissemos: ‘Vamos resolver este’.’

Enquanto sua primeira missão permanecia presa em órbita, a empresa continuou a produção na próxima cápsula. Ela continuou contratando.

Em fevereiro de 2024, oito meses após o lançamento, a W-1 finalmente retornou para casa. Ela pousou como originalmente planejado na Utah Test and Training Range, a primeira espaçonave comercial a pousar em um alcance de teste militar e a primeira a pousar em solo norte-americano sob a estrutura de licenciamento Part 450 da FAA, introduzida pela agência em 2021 para tornar as operações espaciais comerciais mais flexíveis.

Agora a Varda tem locais de pouso tanto nos EUA quanto na Austrália, e é a primeira empresa a receber uma licença de operador FAA Part 450 que permite a reentrada nos EUA sem reenviar a documentação completa de segurança para cada voo.

Enquanto isso, a Varda desenvolveu um negócio secundário que surgiu da necessidade: testes hipersônicos.

Muito poucos objetos já viajam pela atmosfera a Mach 25. O ambiente nessas velocidades é extremo e único: as temperaturas atingem milhares de graus, criando uma bainha de plasma ao redor do veículo. O próprio ar sofre reações químicas conforme as moléculas são despedaçadas e se recombinam. Este ambiente não pode ser replicado na Terra, mesmo nos túneis de vento mais avançados.

A Força Aérea e outras agências de defesa precisam testar materiais, sensores, sistemas de navegação e equipamentos de comunicação em condições hipersônicas reais. Tradicionalmente, isso exigiria voos de teste dedicados que custam mais de US$ 100 milhões cada e envolvem riscos significativos.

A Varda oferece uma alternativa. Suas cápsulas W-1 já estão reentrando a Mach 25. A empresa pode incorporar sensores, testar novos materiais de proteção térmica ou validar equipamentos no ambiente de voo real, em vez de em simulações. A cápsula é análoga a um túnel de vento, e a reentrada é o teste.

A Varda já transportou experimentos para o Laboratório de Pesquisa da Força Aérea, incluindo uma carga útil de espectroscopia de emissão óptica que realizou medições in-situ da camada de choque durante a reentrada.

Os investidores estão, sem grande surpresa, entusiasmados com a trajetória da Varda. A empresa arrecadou US$ 329 milhões até sua rodada Série C em julho passado, a maior parte destinada à construção do laboratório farmacêutico da empresa em El Segundo. Ela também está contratando biólogos estruturais e cientistas de cristalização para trabalhar em moléculas mais complexas, eventualmente incluindo biológicos como anticorpos monoclonais, que Bruey afirma ser um mercado de US$ 210 bilhões.

Muita coisa precisa dar certo entre agora e então para a Varda consolidar seu negócio, bem como para causar um impacto significativo no setor que está visando atualmente. Mas se Bruey estiver correto, ‘então’ está mais próximo do que a maioria das pessoas pode imaginar agora.