Ameriška agencija za napredne obrambne raziskovalne projekte (DARPA) je znana po izvajanju znanstvenih raziskav na visoki ravni na področju naprednih vojaških tehnologij. Direktorat se vse bolj osredotoča na najpomembnejše, včasih pa podcenjevano področje - zdravstveno podporo osebja.
Delo DARPA na področju vojaške medicine večinoma poteka ob sodelovanju najnovejše komponente v njeni celotni strukturi - Urada za biološke tehnologije (WTO). Kot je opozoril njegov direktor Brad Ringeisen, "naša pisarna dela na številnih nalogah, ki jih je mogoče razvrstiti v tri široke kategorije." Prvič, to je nevroznanost, na primer uporaba možganskih signalov za delovanje protez okončin. Drugo področje je genski inženiring ali sintetična biologija. Tretje področje raziskav se osredotoča na tehnologije, ki lahko prehitevajo nalezljive bolezni, in je prednostno področje raziskav za DARPA.
Po besedah polkovnika Mat Hepburna, vodje več programov v STO, obstaja več razlogov, ki postavljajo boj proti nalezljivim boleznim v ospredje. Na primer, ameriška vojska ali njeni zavezniki bi lahko bili napoteni v regijo ali državo, ki jo je prizadela posebna pandemija, kot je ebola. "Smo vojaško sila, ki jo je mogoče uporabiti na svetovni ravni in svoje ljudi bomo poslali na območja, ki jih moramo zaščititi pred boleznimi."
Razvoj tehnologij in načinov zdravljenja za preprečevanje nalezljivih izbruhov lahko poveča tudi nacionalno varnost. Na primer, terapije, razvite za vojsko, se lahko uporabljajo za preprečevanje ali zdravljenje večjih civilnih pandemij. Vse to pa velja tudi na nižjih ravneh, vse do enega samega posameznika.
"Preprost, a izjemno odkrit primer je gripa na ladji," je pojasnil Hepburn. "Okuženo osebje je manj učinkovito in to lahko vpliva na izvajanje celotne naloge." Kot drug primer je Hepburn navedel nevarnost, da bi član skupine zbolel za malarijo ali dengo, »kar je precej pogosto v krajih, kjer delamo. Seveda bi lahko dejansko uničilo celotno misijo, če ne pomislite na medicinsko evakuacijo in previdnostne ukrepe za to osebo."
Kot je opozoril Hepburn, obstajata dve široki kategoriji pri obravnavi nalezljivih bolezni. Prvič, to je diagnostika: ugotoviti, ali je oseba bolna ali ne. Drugič, kaj storiti, če je nekdo bolan, torej razviti potek zdravljenja ali protiukrepe, na primer cepivo.
Vendar se DARPA še vedno osredotoča na napovedovanje, ali bo zdrava oseba zbolela. Poleg tega želi FDA vedeti ne le verjetnost, da bo bolnik zbolel, ampak tudi, ali je nalezljiv ali ne. »Bo postal distributer okužbe? Bomo uspeli zatreti izbruh v določeni skupnosti?"
Hepburn je govoril tudi o Prometejevem programu. Po navedbah DARPA je njen cilj poiskati "niz bioloških signalov pri novo okuženi osebi, ki lahko v 24 urah pokaže, ali bo ta oseba postala nalezljiva", kar omogoča zgodnje zdravljenje in ukrepanje za preprečitev prenosa bolezni na druge.
Program Prometheus se trenutno osredotoča na akutne bolezni dihal, ki so izbrane kot dokaz koncepta, čeprav se tehnologija lahko uporablja za druge nalezljive bolezni.
»Recimo, da imamo 10 okuženih ljudi, lahko bi jih testirali in rekli, da bodo ti trije ljudje najbolj nalezljivi in bodo postali prenašalci bolezni. Te ljudi bomo nato zdravili, da preprečimo širjenje okužbe, «je pojasnil Hepburn.
Cilj projekta Prometheus je ustvariti "biomarkerje", ki kažejo na dovzetnost osebe za bolezni in njihovo potencialno stopnjo nalezljivosti. "Te označevalce je težko ustvariti," je dejal Hepburn. »Drug izziv je branje teh označevalcev na terenu in na mestu oskrbe. Morda bo treba razviti napravo z baterijskim napajanjem, ki bo lahko opravila svoje delo."
"Mislim, da je njihova vojaška uporaba precej očitna," je nadaljeval Hepburn. - Predstavljajte si vojašnico ali ladjo ali podmornico. Sposobnost, da ugotovimo, kdo bo zbolel in ustavil izbruh v teh utesnjenih razmerah, bi bila za našo vojsko izjemno koristna."
Na področju preprečevanja DARPA odlično preprečuje bolezni. Glavni poudarek je na razvoju tako imenovanih "skoraj takojšnjih" rešitev za nevtralizacijo nalezljivega izbruha, ki bo deloval veliko hitreje kot tradicionalno cepivo.
"Če vam dam cepivo, lahko trajata dva ali tri odmerke v šestih mesecih, preden dosežete raven imunosti, ki jo potrebujete," je dejal Hepburn.
V zvezi s tem je DARPA začela delati na novem programu, imenovanem Platforma za preprečevanje pandemije (Pandemic Prevention Platform), katerega cilj je razviti "skoraj takojšnjo" rešitev, ki lahko dopolnjuje cepiva. Cepivo deluje tako, da prisili telo, da proizvaja protitelesa, in če ta v zadostni količini krožijo po krvi, je oseba zaščitena pred določeno nalezljivo boleznijo. DARPA namerava drastično pospešiti ta proces z izvajanjem programa P3.
»Kaj pa, če bi lahko dali samo protitelesa, ki se borijo proti okužbi ali vas zaščitijo? Če bi človek lahko le vbrizgal prava protitelesa, bi bil takoj zaščiten, je opozoril Hepburn. »Težava je v tem, da so potrebni meseci in leta, da v tovarni dobimo dovolj teh protiteles. To je kompleksen in drag proces."
Namesto tradicionalnega procesa izdelave protiteles in njihovega injiciranja v človeško veno si DARPA prizadeva ustvariti injekcijsko injekcijo, ki vsebuje DNA in RNA za protitelesa, tako da lahko telo samo ustvari potrebna protitelesa. Ko v telo vbrizgajo genetsko kodo, bodo "v 72 urah že imeli dovolj protiteles, ki vas bodo zaščitila." Hepburn meni, da je to mogoče doseči v štirih letih, do konca programa P3.
Ringeisen vodi še en preventivni program, mikrofiziološki sistemi ali organi na čipu, ki bo ustvarjal umetne modele različnih sistemov v človeškem telesu na brizgalnih čipih ali čipih. Uporabljajo se lahko na različne načine, na primer pri testiranju cepiv ali dajanju biološkega patogena. Cilj je ambiciozen - simulirati procese človeškega telesa v laboratorijskem okolju.
"Pomen tega je ogromen," je dodal Ringeisen. "Lahko preizkusite dobesedno na tisoče kandidatov za zdravila za učinkovitost in toksičnost brez sedanjih okornih in dragih procesov."
Sedanji razvojni model vključuje več zelo dragih procesov, vključno z živalskimi in kliničnimi preskušanji. Študije na živalih so zelo drage in ne odražajo vedno natančno učinkov zdravila ali cepiva na človeško telo. Klinična preskušanja so še dražja in velika večina testov ne uspe.
"Z delom za obrambno ministrstvo je še težje, saj so številni zdravstveni zaščitni ukrepi, ki jih potrebujejo, namenjeni boju proti biološkim in kemičnim sredstvom," je dodal. "Ne morete vzeti skupine ljudi in jih preizkusiti na antraks ali ebolo."
Tehnologija Organs on Chip revolucionira razvoj zdravil za vojaške in civilne skupnosti. Projekt, ki ga vodijo ekipe z univerze Harvard in MIT, se trenutno bliža koncu.
Ringeisen je opozoril tudi na program Elect-Rx (električni recepti), katerega cilj je razviti tehnologije, ki bi lahko umetno stimulirale periferni živčni sistem z njegovo sposobnostjo hitrega in učinkovitega zdravljenja.
"To bo izboljšalo imunski sistem, dalo telesu večjo odpornost proti okužbam ali vnetnim boleznim," je pojasnil Ringeisen.
Hepburn verjame, da bo vojaška medicina v prihodnje lahko bolezen "veliko bolje napovedala v najzgodnejših fazah, potem pa ostane le še sprejeti ustrezne ukrepe v specializirani ustanovi".
»Vse je kot preventivno vzdrževanje vašega avtomobila. Senzor v njem na primer signalizira, da se lahko motor pokvari ali da morate naliti olje. Enako želimo storiti s človeškim telesom."
V telesu se ti senzorji lahko kombinirajo z drugimi tehnologijami za samodejno sprožitev potrebnih ukrepov, kot je spremljanje ravni glukoze pri bolniku s sladkorno boleznijo. "Tega še nismo dosegli, vendar bo čez 10 let postala običajna resničnost."
Vojaška medicina - zlasti s poudarkom na terapijah in preventivnih ukrepih - lahko prinese resnične koristi na številnih drugih področjih. Jasno je, da je prednostna naloga zagotoviti, da je osebje zaščiteno pred okužbami, vendar ima preprečevanje širših tovrstnih izbruhov, kot je obravnavanje pandemije, tudi neposreden vpliv na raven varnosti. Posledično mora vojaška medicina ustrezati potrebam ne samo posameznega vojaka, ne le oboroženih sil, ampak tudi celotne družbe.
