جنرال لواء

هل يمكن أن يؤدي إبطاء الوقت البيولوجي إلى إنقاذ حياة الجنود في ساحة المعركة؟


هل يمكن أن يساعد إبطاء الوقت البيولوجي في إنقاذ حياة الجنود في المستقبل؟ تعتقد DARPA ذلك بالتأكيد ، وقد بدأوا للتو البحث في السؤال مع حيوي برنامج.

يدرك جميع الأطباء الطبيين في ساحة المعركة أن لديهم فرصة وجيزة لعلاج إصابات ساحة المعركة قبل أن تصبح قاتلة أو معيقة - خاصة أثناء تعرضهم لإطلاق نار.

بدأت DARPA في استكشاف حل محتمل. ويعتقدون أنه من الممكن تمديد ما يسمى بالساعة الذهبية من خلال إبطاء الساعة البيولوجية للجندي الجريح.

الجديد حيوييأمل برنامج البحث في "تجميد" نشاط الخلية باستخدام المواد الكيميائية الحيوية التي من شأنها التحكم في عمليات الخلية على مستوى البروتين.

كما يوضح موقعهم على الإنترنت ، "يهدف برنامج Biostasis إلى منع الموت بعد الإصابة المؤلمة عن طريق إبطاء التفاعلات الكيميائية الحيوية داخل الخلايا."

إنهم يأملون في القيام بذلك من خلال "تمديد الساعة الذهبية ، ليس من خلال تحسين الخدمات اللوجستية أو العناية بساحة المعركة ، ولكن من خلال متابعة الوقت نفسه ، على الأقل كيف يديرها الجسم".

ومع ذلك ، في الحقيقة ، تحتاج العديد من الحالات إلى عناية فورية على مدار فترات زمنية أقل بكثير من ساعة. هذا هو السبب في أن الجيوش في جميع أنحاء العالم قد استثمرت بكثافة في إزالة الخسائر من الميدان في أسرع وقت ممكن.

إن الخدمات اللوجستية لهذا الأمر صعبة كما هي ، ولكن في منطقة القتال النشطة ، قد يكون من المستحيل إخراج الضحايا بسرعة كافية - خاصة إذا لم تكن هناك وسائل نقل طبية سريعة كافية.

لا يوجد لدى داربا أي انطباع بأن هذه ستكون مهمة سهلة. إنهم بحاجة إلى إيجاد طريقة لإبطاء كل خلية في نفس الوقت تقريبًا.

لن يكون من الممكن إبطاء بعض الخلايا دون غيرها. يجب أيضًا عكس العملية دون التسبب في تلف طويل الأمد للخلايا.

تقليد الطبيعة هو أخلص أشكال الإطراء

تخطط داربا لتطوير إمكانيات جديدة لتمديد الوقت اللازم لمعالجة الضحايا. إنهم يأملون في القيام بذلك ليس من خلال تحسين أساليب التعافي أو الرعاية الطارئة ولكن بإعلان الحرب في الوقت المحدد.

يأمل الحاجز الحيوي في استخدام البيولوجيا الجزيئية لإيجاد طرق جديدة للتحكم في السرعة التي تعمل بها الأنظمة الحية. وهذا من شأنه أن يساعد في تمديد الفترة الزمنية المتاحة للمسعفين لعلاج المصابين قبل فشل الأنظمة أو الأعضاء الحرجة.

قال تريستان مكلور-بيغلي ، مدير برنامج Biostasis: "الطبيعة مصدر إلهام". "إذا تمكنا من اكتشاف أفضل الطرق لدعم الأنظمة البيولوجية الأخرى وجعلها أقل عرضة للدخول في دوامة هابطة للأسفل بعد تعرضها للتلف ، فسنكون قد قمنا بإضافة مهمة إلى صندوق أدوات علم الأحياء."

قد لا يكون الحاجز الحيوي لـ DARPA خيالًا خالصًا ، حيث توجد الرموز في الطبيعة. الحيوانات مثل بطيئات المشية وبعض الضفادع قادرة على تثبيت خلاياها خلال الظروف القاسية باستخدام عملية تسمى "cryptobiosis".

هذه حالة تتوقف فيها جميع عمليات التمثيل الغذائي على ما يبدو دون قتل الكائن الحي. ضفادع الخشب ، على سبيل المثال ، قادرة على البقاء على قيد الحياة بعد تجميدها تمامًا لعدة أيام. تتقدم بطيئات المشية خطوة إلى الأمام وتكون قادرة على البقاء في البيئات التي تؤدي إلى شبه الجفاف التام ، وحتى المستويات العالية من الإشعاع.

تؤدي الضفادع الخشبية وبطيئات المشية هذه الحيلة المذهلة باستخدام آليات جزيئية مختلفة. على الرغم من ذلك ، فإنهم يشتركون في عملية كيميائية حيوية مشتركة: يمكنهم تثبيت آلياتهم داخل الخلايا بشكل انتقائي.

قد تكون داربا قادرة على التعلم من حيوانات مثل هذه لتطوير تقنيات مماثلة قد تنجح مع البشر. سيوفر هذا وقتًا إضافيًا حيويًا لعلاج الجروح قبل فشل الأعضاء الحيوية للمريض.

قال مكلور بيغلي: "على المستوى الجزيئي ، الحياة عبارة عن مجموعة من التفاعلات الكيميائية الحيوية المستمرة ، والسمة المميزة لهذه التفاعلات هي أنها تحتاج إلى محفز لتحدث على الإطلاق".

"داخل الخلية ، تأتي هذه المحفزات في شكل بروتينات وآلات جزيئية كبيرة تحول الطاقة الكيميائية والحركية إلى عمليات بيولوجية. هدفنا مع Biostasis هو التحكم في تلك الآلات الجزيئية وحملها على إبطاء دورانها بنفس المعدل تقريبًا حتى نتمكن من إبطاء النظام بأكمله برشاقة وتجنب العواقب السلبية عندما يتم عكس التدخل أو تآكله ".

مازال في مهده

لا يزال برنامج DARPA's Biostasis صغيرًا جدًا. سيكون ، على سبيل المثال ، يأخذ أسئلة مقدم العرض على 20 مارس 2018. إذا كنت تريد المزيد من المعلومات حول الحدث ، يمكنك العثور عليها هنا.

لذلك ، لا تتوقع داربا الكثير منها حتى الآن. وسيركز في البداية على البراهين "الفوقية" للمفهوم ويهدف إلى التركيز على الاستخدامات الواقعية تجاهه السنة الخامسة.

ومع ذلك ، إذا نجح نظام Biostasis ، فسيكون اختراقًا حقيقيًا للطب ككل ، داخل وخارج ساحة المعركة.

من المحتمل أن يكون المسعفون من أوائل المستفيدين من هذه التكنولوجيا الجديدة. سيوفر مساحة للتنفس تمس الحاجة إليها لنقل المرضى إلى المستشفى ، خاصة في المواقع النائية.

يمكن للأطباء أيضًا التركيز بشكل أكبر على الشفاء التام للمرضى بدلاً من مجرد بقائهم على قيد الحياة. سيكون أيضًا مفيدًا للغاية للجراحين في غرفة العمليات.

ستعمل DARPA مع الوكالات الصحية والتنظيمية الفيدرالية طوال فترة تطويرها ، حتى قبل استخدامها على مرضى حقيقيين. سيضمن ذلك مسارًا عمليًا وآمنًا للاستخدام الطبي المحتمل في المستقبل على البشر.

تقول DARPA: "بحلول نهاية الخمس سنوات ، يأمل برنامج الأبحاث الأساسية DARPA في الحصول على أدوات متعددة لتقليل مخاطر الضرر الدائم أو الوفاة بعد الإصابة الحادة أو العدوى".

يمكن تطبيق مبادئ التوازن الحيوي ، إذا نجحت ، على التقنيات الأخرى أيضًا. يمكن استخدامها ، على سبيل المثال ، لإطالة العمر الافتراضي لمنتجات الدم والكواشف البيولوجية والأدوية عن طريق تقليل أوقات التفاعل.

قد تفتح أسرار الحياة التي قد يكشف عنها Biostasis طرقًا لبديل للموت في المستقبل. من يدري أنه قد يجعل السفر بين النجوم ، مع طاقم حي مليء بالحيوية ، احتمال واضح ، يمكن أن يخبرنا به الوقت.


شاهد الفيديو: ازاي تعدل نظام نومك في 5 نصائح (يونيو 2021).