Americká obranná agentura pro pokročilý výzkum (DARPA) je známá tím, že provádí vědecký výzkum na vysoké úrovni v oblasti pokročilých vojenských technologií. Ředitelství však stále více zaměřuje svou pozornost na nejdůležitější, ale někdy podceňovanou oblast - lékařskou podporu personálu.
Práce DARPA v oblasti vojenské medicíny se většinou provádí za účasti nejnovější složky v její celkové struktuře - Úřadu pro biologické technologie (WTO). Jak poznamenal jeho ředitel Brad Ringeisen, „naše kancelář pracuje na široké škále úkolů, které lze seskupit do tří širokých kategorií“. Za prvé je to neurověda, například využití mozkových signálů pro provoz protéz končetin. Druhou oblastí je genetické inženýrství nebo syntetická biologie. Třetí oblast výzkumu se zaměřuje na technologie, které mohou překonat infekční choroby, a je prioritní oblastí výzkumu pro DARPA.
Podle plukovníka Mata Hepburna, vedoucího několika programů WTO, existuje řada důvodů, které do popředí dostávají boj s infekčními chorobami. Americká armáda nebo její spojenci by například mohli být nasazeni na pomoc regionu nebo zemi postižené konkrétní pandemií, jako je například ebola. „Jsme celosvětově nasaditelná vojenská síla a pošleme naše lidi do oblastí, které potřebujeme chránit před nemocemi.“
Rozvoj technologií a postupů k prevenci infekčních ohnisek může také posílit národní bezpečnost. Například terapie vyvinuté pro armádu mohou být použity k prevenci nebo léčbě velkých civilních pandemií. To vše však platí i na nižších úrovních, až k jedinému jedinci.
"Jednoduchým, ale extrémně odhalujícím příkladem je chřipka na lodi," vysvětlil Hepburn. „Infikovaní pracovníci jsou méně efektivní, což může ovlivnit výkon celého úkolu.“Jako další příklad Hepburn uvedl nebezpečí, že člen skupiny onemocní malárií nebo dengue, „což je v místech, kde pracujeme, zcela běžné. Samozřejmě by to mohlo ve skutečnosti zničit celou misi, pokud neuvažujete o lékařské evakuaci a předběžných opatřeních pro tuto osobu. “
Jak poznamenal Hepburn, existují dvě široké kategorie, pokud jde o řešení infekčních chorob. Za prvé je to diagnostika: zjistit, zda je člověk nemocný nebo ne. Za druhé, co dělat, když je někdo nemocný, tj. Vyvinout léčbu nebo protiopatření, například vakcínu.
Hlavní zaměření DARPA je však stále na predikci, zda zdravě vypadající člověk onemocní. FDA navíc chce vědět nejen pravděpodobnost, že pacient může onemocnět, ale také to, zda je nakažlivý nebo ne. "Stane se distributorem infekce?" Budeme schopni potlačit vypuknutí v konkrétní komunitě? “
Hepburn také hovořil o programu Prometheus. Podle agentury DARPA je jejím cílem hledat „soubor biologických signálů u nově infikované osoby, který může do 24 hodin indikovat, zda se tato osoba stane infekčním“, což umožní včasnou léčbu a opatření k zabránění přenosu nemoci na ostatní.
Program Prometheus se v současné době zaměřuje na akutní respirační onemocnění, která jsou vybrána jako důkaz koncepce, přestože tato technologie může být použitelná i pro jiná infekční onemocnění.
"Řekněme, že máme infikovaných 10 lidí, mohli bychom je otestovat a říci, že tito tři lidé budou nejinfekčnější a stanou se přenašeči této choroby." S těmito lidmi pak budeme zacházet, abychom zabránili šíření infekce, “vysvětlil Hepburn.
Projekt Prometheus má za cíl vytvořit „biomarkery“, které ukazují náchylnost člověka k chorobám a jeho potenciální úroveň infekčnosti. "Tyto značky je obtížné vytvořit," řekl Hepburn. "Další výzvou je přečíst si tyto značky v terénu a na místě péče." Může být nutné vyvinout zařízení napájené baterií, které tuto práci zvládne. “
"Myslím, že jejich vojenské využití je zcela zřejmé," pokračoval Hepburn. - Představte si kasárna nebo loď nebo ponorku. Schopnost identifikovat, kdo onemocní a zastavit vypuknutí v těchto stísněných podmínkách, by byla pro naši armádu mimořádně přínosná."
V oblasti prevence DARPA odvádí skvělou práci při prevenci nemocí. Hlavní důraz je kladen na vývoj takzvaných „téměř okamžitých“řešení k neutralizaci infekčního ohniska, která budou fungovat mnohem rychleji než tradiční vakcína.
"Pokud vám dám vakcínu, může trvat dvě nebo tři dávky do šesti měsíců, než dosáhnete potřebné imunity," řekl Hepburn.
V tomto ohledu zahájila DARPA práci na novém programu nazvaném Platforma prevence pandemie (Platforma pro prevenci pandemie), jehož cílem je vyvinout „téměř okamžité“řešení, které může doplnit vakcíny. Vakcína funguje tak, že donutí tělo produkovat protilátky, a pokud cirkulují v krvi v dostatečném množství, pak je člověk chráněn před konkrétní infekční nemocí. DARPA hodlá tento proces dramaticky urychlit implementací programu P3.
"Co kdybychom mohli dát protilátky, které bojují s infekcí nebo tě chrání?" Ve skutečnosti, pokud by si člověk mohl jen aplikovat správné protilátky, byl by okamžitě chráněn, poznamenal Hepburn. "Problém je v tom, že dostat dost těchto protilátek v továrně trvá měsíce a roky." Jedná se o složitý a nákladný proces. “
Namísto tradičního procesu výroby protilátek a jejich vstřikování do lidské žíly pracuje DARPA na vytvoření injekční injekce, která obsahuje DNA a RNA pro protilátky, aby si tělo mohlo samo vytvořit požadované protilátky. Když je genetický kód vstříknut do těla, „do 72 hodin už budete mít dostatek protilátek, které vás ochrání“. Hepburn věří, že toho lze dosáhnout do čtyř let, do konce programu P3.
Ringeisen vede další preventivní program Mikrofyziologické systémy nebo Orgány na čipu, který vytvoří umělé modely různých systémů v lidském těle na inkoustových čipech nebo čipech. Mohou být použity různými způsoby, jako je testování vakcín nebo podávání biologického patogenu. Cíl je ambiciózní - simulovat procesy lidského těla v laboratorním prostředí.
"Význam toho je obrovský," dodal Ringeisen. „Můžete otestovat doslova tisíce kandidátů na drogy na účinnost a toxicitu, aniž by probíhaly současné těžkopádné a drahé procesy.“
Současný model vývoje zahrnuje několik velmi nákladných procesů, včetně pokusů na zvířatech a klinických zkoušek. Studie na zvířatech jsou velmi nákladné a ne vždy přesně odrážejí účinky léku nebo vakcíny na lidské tělo. Klinické testy jsou ještě dražší a drtivá většina testů selže.
"S prací na ministerstvu obrany je to ještě obtížnější, protože mnoho lékařských ochranných opatření, která potřebuje, jsou navržena pro boj s biologickými a chemickými činiteli," dodal. „Nemůžeš vzít skupinu lidí a vyzkoušet je na antrax nebo ebolu.“
Organs on a Chip technologie přináší revoluci ve vývoji drog pro vojenské a civilní komunity. Projekt vedený týmy z Harvardské univerzity a MIT se v současné době blíží dokončení.
Ringeisen také zaznamenal program Elect-Rx (Elektrické předpisy), jehož cílem je vyvinout technologie, které by uměle stimulovaly periferní nervový systém pomocí jeho schopnosti rychle a efektivně se uzdravit.
"To zlepší imunitní systém, poskytne tělu větší odolnost vůči infekcím nebo zánětlivým onemocněním," vysvětlil Ringeisen.
Hepburn věří, že v budoucnu bude vojenská medicína schopná „mnohem lépe předvídat nemoc v nejranějších fázích, a pak už zbývá jen přijmout vhodná opatření ve specializované instituci“.
"Všechno je jako preventivní údržba vašeho auta." Senzor v něm například signalizuje, že se motor může pokazit nebo že je třeba doplnit olej. Totéž chceme udělat s lidským tělem. “
V těle lze tyto senzory kombinovat s jinými technologiemi, aby automaticky zahájily požadovanou akci, jako je monitorování hladiny glukózy u diabetického pacienta. "Dosud jsme toho nedosáhli, ale za 10 let se to stane běžnou realitou."
Vojenská medicína - zejména se zaměřením na terapie a preventivní opatření - může poskytnout skutečné výhody v řadě dalších oblastí. Je zřejmé, že prioritou je zajistit ochranu personálu před infekcí, ale prevence takových ohnisek ve větším měřítku, jako je například řešení pandemií, má také přímý dopad na úroveň zabezpečení. V důsledku toho musí vojenská medicína splňovat potřeby nejen jednotlivých vojáků, nejen ozbrojených sil, ale celé společnosti.
