Az amerikai védelmi fejlett kutatási projektek ügynöksége (DARPA) ismert arról, hogy magas szintű tudományos kutatásokat végez a fejlett katonai technológiák területén. Az igazgatóság azonban egyre inkább a legfontosabb, de néha alábecsült területre összpontosítja figyelmét - a személyzet orvosi támogatására.
A DARPA munkáját a katonai orvoslás területén többnyire a legfrissebb komponens - a Biológiai Technológiai Hivatal (WTO) - részvételével végzik. Mint igazgatója, Brad Ringeisen megjegyezte, "irodánk sokféle feladaton dolgozik, amelyek három nagy kategóriába sorolhatók". Először is az idegtudomány, például az agyi jelek felhasználása a végtagprotézisek működtetéséhez. A második terület a géntechnológia vagy a szintetikus biológia. A harmadik kutatási terület olyan technológiákra összpontosít, amelyek felülmúlhatják a fertőző betegségeket, és a DARPA számára kiemelt kutatási terület.
Mat Hepburn ezredes, a WTO számos programjának vezetője szerint számos oka van annak, hogy előtérbe kerül a fertőző betegségek elleni küzdelem. Például az amerikai hadsereg vagy szövetségesei bevethetők egy adott járvány, például az Ebola által érintett régió vagy ország megsegítésére. "Világszerte bevethető katonai erő vagyunk, és embereinket olyan területekre küldjük, amelyeket meg kell védenünk a betegségektől."
A fertőző járványok megelőzésére szolgáló technológiák és kezelések fejlesztése szintén fokozhatja a nemzetbiztonságot. Például a hadsereg számára kifejlesztett terápiák felhasználhatók a súlyos polgári járványok megelőzésére vagy kezelésére. Mindez azonban alacsonyabb szinteken is igaz, egyetlen egyedig.
„Egyszerű, mégis rendkívül leleplező példa az influenza a hajón” - magyarázta Hepburn. "A fertőzött személyzet kevésbé hatékony, és ez befolyásolhatja a teljes feladat elvégzését." Hepburn másik példaként a csoport egyik tagjának a maláriát vagy dengue -fertőzést veszélyeztető veszélyét idézte, „ami meglehetősen gyakori azokon a helyeken, ahol dolgozunk. Természetesen valójában tönkreteheti az egész küldetést, ha nem gondol az orvosi evakuálásra és az adott személyre vonatkozó óvintézkedésekre."
Ahogy Hepburn megjegyezte, két tág kategória létezik a fertőző betegségek kezelésében. Először is ez a diagnosztika: annak kiderítése, hogy egy személy beteg -e vagy sem. Másodszor, mit kell tenni, ha valaki beteg, vagyis dolgozzon ki egy kezelést vagy ellenintézkedéseket, például oltást.
A DARPA fő célja azonban továbbra is annak megjósolása, hogy egy egészséges kinézetű ember megbetegszik-e. Ezenkívül az FDA nemcsak a beteg megbetegedésének valószínűségét akarja tudni, hanem azt is, hogy fertőző -e vagy sem. „Ő lesz a fertőzés terjesztője? Képesek leszünk elfojtani egy járványt egy adott közösségben?"
Hepburn a Prometheus programról is beszélt. A DARPA szerint célja, hogy "olyan biológiai jelek halmazát keressen egy újonnan fertőzött személyben, amely 24 órán belül jelezheti, hogy az illető fertőzővé válik -e", lehetővé téve a korai kezelést és intézkedéseket a betegség másoknak való átvitelének megakadályozása érdekében.
A Prometheus program jelenleg az akut légúti megbetegedésekre összpontosít, amelyeket a koncepció igazolására választanak ki, bár a technológia más fertőző betegségekre is alkalmazható.
„Tegyük fel, hogy 10 ember fertőzött, tesztelhetnénk őket, és mondhatnánk, hogy ez a három ember lesz a legfertőzőbb, és a betegség hordozói lesznek. Ezután kezeljük ezeket az embereket a fertőzés terjedésének megakadályozása érdekében” - magyarázta Hepburn.
A Prometheus projekt célja olyan "biomarkerek" létrehozása, amelyek megmutatják egy személy betegségre való fogékonyságát és potenciális fertőzőképességét. "Ezeket a markereket nehéz létrehozni" - mondta Hepburn. „Egy másik kihívás, hogy ezeket a jelzőket a terepen és a gondozás helyén olvassuk el. Szükség lehet egy olyan akkumulátoros eszköz kifejlesztésére, amely képes elvégezni ezt a munkát."
- Azt hiszem, katonai felhasználásuk nyilvánvaló - folytatta Hepburn. - Képzeljünk el egy laktanyát, egy hajót vagy egy tengeralattjárót. Az a képesség, hogy azonosítsuk, ki fog megbetegedni, és megállítani a kitörést ezekben a szűk körülmények között, rendkívül előnyös lenne katonáink számára.”
A megelőzés területén a DARPA nagyszerű munkát végez a betegségek megelőzésében. A fő hangsúly az úgynevezett "szinte azonnali" megoldások kifejlesztésén van a fertőző járvány semlegesítése érdekében, amely sokkal gyorsabban fog működni, mint a hagyományos vakcina.
"Ha beadom a vakcinát, akkor hat hónapon belül két -három adag bevételére lehet szükség, mielőtt eléri a szükséges immunitást" - mondta Hepburn.
E tekintetben a DARPA megkezdte a Pandemic Prevention Platform (Pandemic Prevention Platform) nevű új program kidolgozását, amelynek célja egy „szinte azonnali” megoldás kifejlesztése, amely kiegészítheti a vakcinákat. A vakcina úgy működik, hogy a szervezetet antitestek előállítására kényszeríti, és ha elegendő mennyiségben keringnek a vérben, akkor a személy védett egy adott fertőző betegségtől. A DARPA ezt a folyamatot drámaian fel akarja gyorsítani a P3 program végrehajtásával.
- Mi lenne, ha csak antitesteket adhatnánk, amelyek harcolnak a fertőzés ellen vagy megvédenek titeket? Valójában, ha egy személy csak be tudja fecskendezni a megfelelő antitesteket, azonnal védett lesz, jegyezte meg Hepburn. „A probléma az, hogy hónapok és évek kellenek ahhoz, hogy ezekből az antitestekből elegendő legyen a gyárban. Ez összetett és költséges folyamat."
A hagyományos eljárás, az antitestek előállítása és emberi vénába történő befecskendezése helyett a DARPA azon dolgozik, hogy olyan injekciós injekciót hozzon létre, amely DNS -t és RNS -t tartalmaz az antitestekhez, hogy a szervezet önállóan létre tudja hozni a szükséges antitesteket. Amikor a genetikai kódot befecskendezik a szervezetbe, "72 órán belül már elegendő antitest lesz a védelmére". Hepburn úgy véli, hogy ezt négy éven belül, a P3 program végére lehet elérni.
Ringeisen vezet egy másik megelőző programot, a Mikrofiziológiai rendszereket vagy szerveket a chipen, amely mesterséges modelleket hoz létre az emberi test különböző rendszereiről tintasugaras chipeken vagy chipeken. Sokféleképpen alkalmazhatók, például vakcinák tesztelésére vagy biológiai kórokozó beadására. A cél ambiciózus - az emberi test folyamatainak szimulálása laboratóriumi körülmények között.
„Ennek jelentősége óriási” - tette hozzá Ringeisen. "Szó szerint tesztelhet több ezer gyógyszerjelölt hatékonyságát és toxicitását anélkül, hogy a jelenlegi nehézkes és költséges folyamatok zajlanának."
A jelenlegi fejlesztési modell számos nagyon költséges folyamatot foglal magában, beleértve az állatkísérleteket és a klinikai vizsgálatokat. Az állatkísérletek nagyon drágák, és nem mindig tükrözik pontosan egy gyógyszer vagy vakcina emberi szervezetre gyakorolt hatását. A klinikai vizsgálatok még drágábbak, és a tesztek túlnyomó része sikertelen.
"Még nehezebb a védelmi minisztérium feladata, mivel a szükséges orvosi védintézkedések nagy részét a biológiai és kémiai anyagok elleni küzdelemre tervezték" - tette hozzá. "Nem vehetsz el egy embercsoportot, és tesztelheted őket lépfene vagy ebola miatt."
Az Organs on a Chip technológia forradalmasítja a katonai és polgári közösségek gyógyszerfejlesztését. A Harvard Egyetem és az MIT csapatai által vezetett projekt jelenleg a befejezéshez közeledik.
Ringeisen megjegyezte az Elect-Rx (elektromos előírások) programot is, amelynek célja olyan technológiák kifejlesztése, amelyek mesterségesen stimulálhatják a perifériás idegrendszert, annak gyors és hatékony gyógyulási képességét felhasználva.
"Ez javítja az immunrendszert, nagyobb ellenállást biztosít a szervezetnek a fertőzésekkel vagy gyulladásos betegségekkel szemben" - magyarázta Ringeisen.
Hepburn úgy véli, hogy a jövőben a katonai orvoslás képes lesz "sokkal jobban megjósolni a betegséget a legkorábbi szakaszokban, és akkor már csak a megfelelő intézkedések megtétele szükséges egy speciális intézményben".
„Minden olyan, mint az autó megelőző karbantartása. A benne lévő érzékelő például azt jelzi, hogy a motor tönkremehet, vagy olajat kell töltenie. Ugyanezt szeretnénk tenni az emberi testtel is."
A szervezetben ezek az érzékelők más technológiákkal kombinálhatók, hogy automatikusan elindítsák a szükséges műveleteket, például a cukorbetegek glükózszintjét. "Még nem értük el, de 10 év múlva ez közös valósággá válik."
A katonai orvoslás - különösen a terápiákra és a megelőző intézkedésekre összpontosítva - számos más területen is valódi előnyökkel járhat. Világos, hogy a prioritás annak biztosítása, hogy a személyzet védve legyen a fertőzésektől, de az ilyen kitörések nagyobb mértékű megelőzése, például a járványok kezelése, közvetlen hatással van a biztonság szintjére is. Következésképpen a katonai orvoslásnak nemcsak az egyes katonák, nem csak a fegyveres erők, hanem az egész társadalom igényeit is ki kell elégítenie.
