סוכנות הפרויקטים למחקר מתקדם של ההגנה האמריקאית (DARPA) ידועה בעריכת מחקר מדעי ברמה גבוהה בתחום הטכנולוגיות הצבאיות המתקדמות. עם זאת, המנהלת ממקדת יותר ויותר את תשומת לבה בתחום החשוב ביותר, אך לעתים המעט מדי - תמיכה רפואית של כוח אדם.
עבודת DARPA בתחום הרפואה הצבאית מתבצעת ברובה בהשתתפות המרכיב האחרון במבנה הכולל שלה - משרד הטכנולוגיות הביולוגיות (WTO). כפי שציין מנהלו בראד רינגייזן, "משרדנו עובד על מגוון רחב של משימות שניתן לקבץ לשלוש קטגוריות רחבות". ראשית, זהו מדעי המוח, למשל, השימוש באותות מוחיים להפעלת תותבות גפיים. התחום השני הוא הנדסה גנטית או ביולוגיה סינתטית. תחום המחקר השלישי מתמקד בטכנולוגיות שיכולות לחרוג ממחלות זיהומיות ומהווה תחום מחקר עדיף עבור DARPA.
לדברי אל"מ מאט הפבורן, ראש מספר תוכניות ב- WTO, ישנן מספר סיבות שמעלות את המאבק במחלות זיהומיות בחזית. לדוגמה, הצבא האמריקאי או בעלי בריתו יכולים להיפרס כדי לסייע לאזור או למדינה שנפגעו ממגפה ספציפית, כגון אבולה. "אנו כוח צבאי הניתן לפריסה גלובלית ואנו הולכים לשלוח את עמנו לאזורים שעלינו להגן עליהם מפני מחלות".
פיתוח טכנולוגיות וטיפולים למניעת התפרצויות זיהומיות יכול גם לשפר את הביטחון הלאומי. לדוגמה, ניתן להשתמש בטיפולים שפותחו לצבא כדי למנוע או לטפל במגיפות אזרחיות גדולות. עם זאת, כל זה נכון גם ברמות נמוכות יותר, עד לאדם בודד.
"דוגמה פשוטה, אך חשופה במיוחד, היא שפעת הספינה", הסביר הפבורן. "כוח אדם נגוע פחות יעיל וזה עשוי להשפיע על ביצוע המשימה כולה". כדוגמה נוספת, הפבורן ציין את הסכנה שחבר בקבוצה יקבל מלריה או דנגי, "וזה די נפוץ במקומות בהם אנו עובדים. זה כמובן יכול להרוס את כל המשימה אם לא תחשוב על פינוי רפואי ואמצעי זהירות לאדם הזה ".
כפי שציין הפבורן, ישנן שתי קטגוריות רחבות בכל הנוגע להתמודדות עם מחלות זיהומיות. ראשית, מדובר באבחון: לברר אם אדם חולה או לא. שנית, מה לעשות אם מישהו חולה, כלומר לפתח מהלך טיפול או אמצעי נגד, כגון חיסון.
עם זאת, המוקד העיקרי של DARPA הוא עדיין בחיזוי אם אדם בעל מראה בריא יחלה. בנוסף, ה- FDA רוצה לדעת לא רק את הסבירות שהחולה עלול לחלות, אלא גם אם הוא מדבק או לא. "האם הוא יהפוך למפיץ זיהומים? האם נצליח לדכא התפרצות בקהילה ספציפית?"
הפבורן דיבר גם על תוכנית פרומתאוס. על פי DARPA, מטרתה היא לחפש "קבוצה של אותות ביולוגיים באדם שנדבק לאחרונה שיכולים להצביע תוך 24 שעות אם אותו אדם יהפוך לזיהום", ומאפשר טיפול מוקדם ופעולה למניעת העברת המחלה לאחרים.
תוכנית פרומתאוס מתמקדת כיום במחלות נשימה חריפות, הנבחרות להוכחת מושג, אם כי הטכנולוגיה עשויה להיות ישימה לגבי מחלות זיהומיות אחרות.
"נניח שיש לנו 10 אנשים שנדבקו, נוכל לבדוק אותם ולומר ששלושת האנשים האלה יהיו הזיהומים ביותר ויהפכו לנשאים של המחלה. לאחר מכן נטפל באנשים אלה על מנת למנוע את התפשטות הזיהום ", הסביר הפבורן.
פרויקט פרומתאוס נועד ליצור "סמנים ביולוגיים" המראים את רגישותו של אדם למחלות ואת רמת ההדבקה הפוטנציאלית שלו. "קשה ליצור סמנים אלה", אמר הפבורן. "אתגר נוסף הוא לקרוא את הסמנים האלה בשטח ובנקודת הטיפול. ייתכן שיהיה צורך לפתח מכשיר המונע באמצעות סוללות שיכול לבצע את העבודה ".
"אני חושב שהשימוש הצבאי שלהם די ברור", המשיך הפבורן. - תארו לעצמכם צריף או ספינה או צוללת. היכולת לזהות מי עומד לחלות ולעצור התפרצות בתנאים צפופים אלה תהיה מועילה ביותר לצבא שלנו ".
בתחום המניעה, DARPA עושה עבודה מצוינת במניעת מחלות. הדגש העיקרי הוא על פיתוח פתרונות מה שנקרא "כמעט מיידי" לנטרול התפרצות זיהומית שתפעל הרבה יותר מהר מהחיסון המסורתי.
"אם אני אתן לך את החיסון, זה עשוי לקחת שניים או שלושה מנות תוך שישה חודשים לפני שתגיע לרמת החסינות שאתה צריך", אמר הפבורן.
בהקשר זה, DARPA החלה בעבודה על תוכנית חדשה בשם פלטפורמת מניעת הפנדמיה (פלטפורמת מניעת פנדמיה), שמטרתה לפתח פתרון "כמעט מיידי" שיכול להשלים חיסונים. החיסון פועל בכך שהוא מאלץ את הגוף לייצר נוגדנים, ואם הם מסתובבים בדם בכמות מספקת, אז האדם מוגן ממחלה זיהומית מסוימת. בכוונת DARPA להאיץ את התהליך באופן דרמטי באמצעות יישום תוכנית P3.
"מה אם נוכל לתת נוגדנים שנלחמים בזיהום או מגנים עליך? למעשה, אם אדם יכול להזריק רק את הנוגדנים הנכונים, הוא יהיה מוגן מיד, ציין הפבורן. "הבעיה היא שלוקח חודשים ושנים להשיג מספיק מנוגדנים אלה במפעל. זהו תהליך מורכב ויקר ".
במקום התהליך המסורתי של ייצור נוגדנים והזרקתם לווריד אנושי, DARPA פועלת ליצירת זריקה הניתנת להזרקה המכילה DNA ו- RNA לנוגדנים כך שהגוף יוכל ליצור בעצמו את הנוגדנים הנדרשים. כאשר הקוד הגנטי מוזרק לגוף, "בתוך 72 שעות כבר יהיו לך מספיק נוגדנים שיגנו עליך". הפבורן מאמין שאפשר להשיג זאת תוך ארבע שנים, עד סוף התוכנית P3.
רינגייזן מובילה תוכנית מניעה נוספת, מערכות מיקרופיזיולוגיות או אורגנים על שבב, שתיצור מודלים מלאכותיים של מערכות שונות בגוף האדם על שבבי הזרקת דיו או שבבים. ניתן להשתמש בהם במגוון דרכים, כגון בדיקת חיסונים או מתן פתוגן ביולוגי. המטרה שאפתנית - לדמות תהליכים של גוף האדם במסגרת מעבדה.
"המשמעות של זה היא עצומה", הוסיף רינגייזן. "אתה יכול לבדוק ממש אלפי מועמדים לתרופות לגבי יעילות ורעילות מבלי שהתהליכים המסורבלים והיקרים הנוכחיים יעברו".
מודל הפיתוח הנוכחי כולל מספר תהליכים יקרים מאוד, כולל ניסויים בבעלי חיים ובדיקות קליניות. מחקרים בבעלי חיים יקרים מאוד ולא תמיד משקפים במדויק את השפעות התרופה או החיסון על גוף האדם. הניסויים הקליניים יקרים אף יותר ורובם המכריע של הבדיקות נכשלות.
"זה אפילו יותר קשה עם התפקיד של משרד ההגנה, מכיוון שרבים מאמצעי ההגנה הרפואיים שהוא צריך נועדו להילחם בסוכנים ביולוגיים וכימיים", הוסיף. "אי אפשר לקחת קבוצה של אנשים ולבדוק אותם לגבי אנתרקס או אבולה."
Organs on a Chip עושה מהפכה בפיתוח תרופות לקהילות הצבאיות והאזרחיות. הפרויקט, בהובלת צוותים מאוניברסיטת הרווארד ומ- MIT, עומד כעת לקראת סיום.
רינגייזן ציין גם את תוכנית Elect-Rx (מרשמים חשמליים), שמטרתה לפתח טכנולוגיות שיכולות לעורר באופן מלאכותי את מערכת העצבים ההיקפית באמצעות יכולתה לרפא את עצמה במהירות וביעילות.
"זה ישפר את המערכת החיסונית, ייתן לגוף עמידות רבה יותר לזיהומים או למחלות דלקתיות", הסביר רינגייזן.
הפבורן מאמין שבעתיד, הרפואה הצבאית תוכל "לחזות את המחלה הרבה יותר טוב בשלבים המוקדמים ביותר, ואז נשאר רק לנקוט באמצעים מתאימים במוסד מתמחה".
"הכל דומה לתחזוקה מונעת של המכונית שלך. החיישן בו מסמן, למשל, כי המנוע עלול להתקלקל או שאתה צריך למלא שמן. אנחנו רוצים לעשות את אותו הדבר עם גוף האדם ".
בגוף ניתן לשלב חיישנים אלה עם טכנולוגיות אחרות ליזום אוטומטי של הפעולה הנדרשת, כגון ניטור רמת הגלוקוז של חולה סוכרת. "עדיין לא השגנו את זה, אבל בעוד 10 שנים זה יהפוך למציאות נפוצה".
הרפואה הצבאית - במיוחד תוך התמקדות בטיפולים ובאמצעי מניעה - יכולה לספק הטבות של ממש במספר תחומים אחרים. ברור שהעדיפות היא להבטיח כי כוח האדם מוגן מפני זיהומים, אך למניעת התפרצויות כאלה בהיקף גדול יותר, כמו התמודדות עם מגפות, יש השפעה ישירה גם על רמת האבטחה. כתוצאה מכך, הרפואה הצבאית חייבת לענות על הצרכים של לא רק החייל היחיד, לא רק הצבא, אלא החברה כולה.
