Die Amerikaanse Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) is bekend daarvoor dat hy wetenskaplike navorsing op hoë vlak uitgevoer het op die gebied van gevorderde militêre tegnologie. Die Direktoraat fokus egter toenemend sy aandag op die belangrikste, maar soms onderskatte gebied - mediese ondersteuning van personeel.
DARPA se werk op die gebied van militêre medisyne word meestal uitgevoer met die deelname van die nuutste komponent in die algehele struktuur - die Biologiese Tegnologie -kantoor (WHO). Soos sy direkteur Brad Ringeisen opgemerk het, "werk ons kantoor aan 'n wye reeks take wat in drie breë kategorieë ingedeel kan word." Eerstens is dit neurowetenskap, byvoorbeeld die gebruik van breinsignale vir die werking van ledemate. Die tweede gebied is genetiese ingenieurswese of sintetiese biologie. Die derde navorsingsgebied fokus op tegnologieë wat aansteeklike siektes kan oorskry en is 'n prioriteitsgebied van navorsing vir DARPA.
Volgens kolonel Mat Hepburn, hoof van verskeie programme by die WHO, is daar 'n aantal redes wat die stryd teen aansteeklike siektes na vore bring. Die Amerikaanse weermag of sy bondgenote kan byvoorbeeld ontplooi word om 'n streek of land wat deur 'n spesifieke pandemie geraak word, soos Ebola, te help. 'Ons is 'n militêre mag wat wêreldwyd ontplooi kan word, en ons sal ons mense na die gebiede stuur wat ons teen siektes moet beskerm.'
Die ontwikkeling van tegnologieë en behandelings om aansteeklike uitbrake te voorkom, kan ook nasionale veiligheid verbeter. Terapieë wat vir die weermag ontwikkel is, kan byvoorbeeld gebruik word om groot burgerlike pandemies te voorkom of te behandel. Dit alles geld egter ook op laer vlakke, tot op 'n enkele individu.
"'N Eenvoudige, maar uiters onthullende voorbeeld is die griep op 'n skip," verduidelik Hepburn. "Besmette personeel is minder doeltreffend en dit kan die uitvoering van die hele taak beïnvloed." As 'n ander voorbeeld noem Hepburn die gevaar dat 'n lid van die groep malaria of dengue opdoen, 'wat baie algemeen voorkom op die plekke waar ons werk. Dit kan natuurlik die hele missie verwoes as u nie dink aan mediese ontruiming en voorsorgmaatreëls vir hierdie persoon nie."
Soos Hepburn opgemerk het, is daar twee breë kategorieë vir die hantering van aansteeklike siektes. Eerstens is dit diagnostiek: om uit te vind of 'n persoon siek is of nie. Tweedens, wat om te doen as iemand siek is, dit wil sê, 'n behandelingsgang of teenmaatreëls ontwikkel, soos 'n entstof.
Die belangrikste fokus van DARPA is egter steeds om te voorspel of 'n gesonde persoon siek word. Boonop wil die FDA nie net weet of die pasiënt siek kan word nie, maar ook of hy aansteeklik is of nie. 'Sal hy 'n verspreider van infeksie word? Sal ons 'n uitbraak in 'n spesifieke gemeenskap kan onderdruk?"
Hepburn het ook gepraat oor die Prometheus -program. Volgens DARPA is die doel daarvan om te soek na ''n stel biologiese seine by 'n pas geïnfekteerde persoon wat binne 24 uur kan aandui of die persoon aansteeklik word', sodat vroeë behandeling en optrede moontlik is om die oordrag van die siekte na ander te voorkom.
Die Prometheus -program fokus tans op akute respiratoriese siektes, wat gekies word as bewys van die konsep, hoewel die tegnologie van toepassing kan wees op ander aansteeklike siektes.
'Kom ons sê ons het 10 mense wat besmet is, ons kan dit toets en sê dat hierdie drie mense die aansteeklikste is en draers van die siekte word. Ons sal hierdie mense dan behandel om die verspreiding van die infeksie te voorkom,”verduidelik Hepburn.
Die Prometheus -projek het ten doel om 'biomerkers' te skep wat 'n persoon se vatbaarheid vir siektes en hul moontlike besmettingsvlak toon. 'Hierdie merkers is moeilik om te skep,' het Hepburn gesê. '' N Ander uitdaging is om hierdie merkers in die veld en op die punt van sorg te lees. Dit kan nodig wees om 'n battery-aangedrewe toestel te ontwikkel wat die werk kan doen."
'Ek dink hul militêre gebruik is redelik duidelik,' vervolg Hepburn. - Stel jou voor 'n kaserne of 'n skip of 'n duikboot. Die vermoë om te identifiseer wie siek gaan word en 'n uitbraak in hierdie beknopte toestande te stop, sal baie voordelig wees vir ons weermag."
Op die gebied van voorkoming doen DARPA 'n uitstekende taak om siektes te voorkom. Die belangrikste klem val op die ontwikkeling van sogenaamde 'byna onmiddellike' oplossings om 'n aansteeklike uitbraak te neutraliseer wat baie vinniger sal werk as die tradisionele entstof.
'As ek u die entstof gee, kan dit binne ses maande twee of drie dosisse neem voordat u die immuniteit bereik wat u benodig,' het Hepburn gesê.
In hierdie verband het DARPA begin werk aan 'n nuwe program genaamd die Pandemic Prevention Platform (Pandemic Prevention Platform), wat daarop gemik is om 'n 'byna onmiddellike' oplossing te ontwikkel wat entstowwe kan aanvul. Die entstof dwing die liggaam om teenliggaampies te produseer, en as dit in voldoende hoeveelhede in die bloed sirkuleer, word die persoon beskerm teen 'n spesifieke aansteeklike siekte. DARPA beoog om hierdie proses dramaties te versnel deur die implementering van die P3 -program.
'Wat as ons net teenliggaampies kan gee wat infeksie beveg of u beskerm? Trouens, as 'n persoon net die regte teenliggaampies kan spuit, word hy onmiddellik beskerm, het Hepburn opgemerk. 'Die probleem is dat dit maande en jare neem om genoeg van hierdie teenliggaampies in 'n fabriek te kry. Dit is 'n ingewikkelde en duur proses."
In plaas van die tradisionele proses om teenliggaampies te maak en in 'n menslike aar te spuit, werk DARPA daaraan om 'n inspuitbare inspuiting te skep wat DNA en RNA vir die teenliggaampies bevat, sodat die liggaam self die nodige teenliggaampies kan skep. As die genetiese kode in die liggaam ingespuit word, "sal u binne 72 uur reeds genoeg teenliggaampies hê om u te beskerm." Hepburn glo dat dit binne vier jaar, aan die einde van die P3 -program, bereik kan word.
Ringeisen lei nog 'n voorkomingsprogram, Microphysiological Systems or Organs on a Chip, wat kunsmatige modelle van verskillende stelsels in die menslike liggaam op inkjetskyfies of skyfies sal skep. Dit kan op verskillende maniere gebruik word, soos die toets van entstowwe of die toediening van 'n biologiese patogeen. Die doel is ambisieus - om die prosesse van die menslike liggaam in 'n laboratorium te simuleer.
'Die betekenis hiervan is enorm,' het Ringeisen bygevoeg. "U kan letterlik duisende kandidate vir medisyne toets vir doeltreffendheid en toksisiteit sonder dat die huidige omslagtige en duur prosesse deurgaan."
Die huidige ontwikkelingsmodel behels verskeie baie duur prosesse, insluitend dier- en kliniese proewe. Dierstudies is baie duur en weerspieël nie altyd die effek van 'n geneesmiddel of entstof op die menslike liggaam akkuraat nie. Kliniese proewe is selfs duurder en die oorgrote meerderheid toetse misluk.
'Dit is nog moeiliker met die taak van die departement van verdediging, aangesien baie van die mediese beskermingsmaatreëls wat dit benodig, ontwerp is om biologiese en chemiese middels te bestry,' het hy bygevoeg. 'U kan nie 'n groep mense neem om dit vir miltsiekte of Ebola te toets nie.
Organs on a Chip -tegnologie is 'n omwenteling in die ontwikkeling van medisyne vir die militêre en burgerlike gemeenskappe. Die projek, onder leiding van spanne van Harvard University en MIT, is tans naby voltooiing.
Ringeisen het ook kennis geneem van die Elect-Rx (Electrical Prescriptions) -program, wat daarop gemik is om tegnologieë te ontwikkel wat die perifere senuweestelsel kunsmatig kan stimuleer deur die vermoë om homself vinnig en effektief te genees.
"Dit sal die immuunstelsel verbeter, die liggaam meer weerstand bied teen infeksies of inflammatoriese siektes," verduidelik Ringeisen.
Hepburn is van mening dat militêre medisyne in die toekoms 'die siekte in die vroegste stadium baie beter kan voorspel, en dan is dit net om die nodige maatreëls in 'n gespesialiseerde instelling te tref'.
'Alles is soos voorkomende instandhouding van u motor. Die sensor daarin dui byvoorbeeld aan dat die enjin kan breek of dat u olie moet invul. Ons wil dieselfde met die menslike liggaam doen."
In die liggaam kan hierdie sensors met ander tegnologieë gekombineer word om die nodige aksie outomaties te begin, soos om die glukosevlak van 'n pasiënt met diabetes te monitor. 'Ons het dit nog nie bereik nie, maar oor tien jaar sal dit 'n algemene werklikheid word.'
Militêre medisyne - veral met die fokus op terapieë en voorkomende maatreëls - kan op baie ander gebiede werklike voordele inhou. Dit is duidelik dat die prioriteit is om te verseker dat personeel beskerm word teen infeksie, maar die voorkoming van sulke uitbrake op groter skaal, soos die hantering van pandemies, het ook 'n direkte impak op die vlak van veiligheid. Gevolglik moet militêre medisyne voldoen aan die behoeftes van nie net die individuele soldaat nie, nie net die gewapende magte nie, maar ook die samelewing as geheel.
