يستكشف الجيش الأمريكي تقنيات الدم الحيوية لتعزيز أداء المقاتلين في الظروف القاسية
- تسعى DARPA إلى تعديل خلايا الدم الحمراء لتحسين أداء القوات.
- يهدف برنامج مصنع خلايا الدم الحمراء إلى إدخال مكونات نشطة بيولوجيًا في الخلايا.
- وتقول الوكالة إن هذا البحث يمكن أن يؤدي يومًا ما إلى أدوية طويلة الأمد وأنظمة لتوصيل الأدوية بخلايا الدم.
تريد وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة، وهي الذراع البحثي الأعلى للبنتاغون، معرفة ما إذا كان من الممكن تعديل خلايا الدم الحمراء بطرق جديدة لحماية القوات ومساعدتهم على إدارة بيئات القتال القاسية.
يبحث برنامج DARPA، المعروف باسم “مصنع خلايا الدم الحمراء”، عن باحثين ويهتم بإدخال “مكونات نشطة بيولوجيًا” أو “شحنات” في خلايا الدم الحمراء. والأمل هو أن تجلب الخلايا المعدلة معها تحسينات خاصة، “مما يسمح للمتلقين، مثل المقاتلين، بالعمل بشكل أكثر فعالية في البيئات الخطرة أو القاسية”.
وقال كريستوفر بيتينجر، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية المشرف على البرنامج، لموقع Business Insider، إن خلايا الدم الحمراء يمكن أن تعمل مثل شاحنة، تحمل “بضائع” أو وسائل حماية خاصة، إلى جميع أجزاء الجسم، لأنها تقوم بالفعل بتوزيع الأكسجين في كل مكان.
قال بيتينغر، في إشارة إلى شكل خلايا الدم الحمراء: “ماذا لو تمكنا من إضافة حمولة إضافية… داخل هذا القرص، يمكن أن يمنح ذلك بعد ذلك هذه الفوائد المثيرة للاهتمام… القدرات الوقائية التي نحاول إضفاءها نوعًا ما على أجسامنا”. المحاربين؟”
جنود أمريكيون يقومون بدورية في ممر جبلي في مقاطعة كونار بوادي كورينجال في أفغانستان الرقيب في الجيش الأمريكي. ماثيو مولر، مفرزة الشؤون العامة المتنقلة الخامسة
ماذا يمكن أن تفعل هذه التعديلات؟
ولا تتوقع DARPA أن يقوم الباحثون بإجراء تجارب على البشر أو الحيوانات، بل فقط على أكياس الدم. وقال بيتينغر إن البحث أساسي، لكنه قد يسمح للعلماء بتحديد كيفية تطور تعديل خلايا الدم الحمراء مع مرور الوقت.
يمكن أن يؤثر البحث على الطريقة التي تحارب بها القوات الأمراض التي تتكاثر في خلايا الدم الحمراء مثل الملاريا، على سبيل المثال، كما يفترض بيتينغر.
وقال بيتينغر: “تخيل عالماً بديلاً حيث لدينا مقاتل لديه خلية دم حمراء مزوّدة بمركب يمكنه التغلب على الملاريا نوعًا ما”. في هذا السيناريو، يمكن “الوصول” إلى خلية الدم الحمراء بإجراء مضاد.
وقال: “إنه يشبه نظام توصيل الدواء التلقائي، والذي يمكنه بعد ذلك حماية المقاتل من الآثار الضارة للعدوى اللاحقة ونوع من تكرار الطفيلي”.
قد يكون من الممكن أيضًا تعديل خلايا الدم الحمراء بطرق تسمح للأدوية بالاستمرار لفترة أطول دون أن يضطر أحد أفراد الخدمة إلى تناولها يوميًا، وبدلاً من ذلك، الاعتماد على جرعات تحمي الشخص لأسابيع أو أشهر بدلاً من 24 ساعة فقط.
ومن الاستخدامات المحتملة الأخرى للخلايا المعدلة وقف النزيف الناجم عن الصدمات، بما في ذلك جروح ساحة المعركة.
وقال بيتينغر: “الصدمة تحفز مجموعة من الاستجابات البيولوجية، أحدها هو تمزق خلايا الدم الحمراء”. يمكن للجهود البحثية التي تبذلها داربا أن تتأكد من أبحاث الدم التي تجريها ما إذا كانت الإصابة الكارثية التي تعني عادة الموت بسبب فقدان الدم تؤدي إلى تخثر الدم تلقائيًا.
مشاة البحرية الأمريكية يقومون بدورية خارج قاعدة العمليات الأمامية تاباك في سانجين، مقاطعة هلمند، أفغانستان صورة مشاة البحرية بواسطة Pfc. جيسون موريسون
الطريق إلى مقاتل أكثر قدرة
وقال سمير ميتراجوتري، أستاذ الهندسة الحيوية في جامعة هارفارد: «تبقى كل خلية دم حمراء في الدم لمدة أربعة أشهر تقريبًا، وتصل إلى كل عضو في الجسم تقريبًا». إن انتشارها وعمرها الطويل نسبيًا هو أحد الأسباب التي تجعل خلايا الدم الحمراء هدفًا جذابًا للعلماء.
وقال ميتراجوتري إن جزءًا من التحدي هو أن الخلايا لا يمكن أن تتغير بشكل جذري لدرجة أن الجسم لم يعد يتعرف عليها كخلايا دم حمراء، مما يؤدي إلى هضم الجسم بشكل أسرع.
وقال ميتراجوتري إن مثل هذا التقدم في الهندسة الحيوية يمكن أن يغير قواعد اللعبة في مجالات مثل علاج الأمراض المعدية والأورام، وهي أمراض تتطلب فترات طويلة من العلاج الدوائي. وقال إنه على الرغم من أن العلم لا يزال في طور النشوء، إلا أنه “مجال واعد للغاية”.
لطالما اهتمت وزارة الدفاع بمعرفة كيف يمكن للهندسة الطبية الحيوية أن تفيد القوات.
لسنوات عديدة، كان الجيش الأمريكي يبحث في فوائد تقنيات الارتجاع البيولوجي لفهم الصحة العقلية والجسدية بشكل أفضل. وكان هناك أيضًا بحث حول التحسينات الجسدية المحتملة من خلال خطوط مختلفة من الجهد.
في عام 2019، على سبيل المثال، أصدر الجيش تقريرًا بعنوان “Cyborg Soldier 2050” يوضح بالتفصيل كيف يفكر الجيش في مستقبل يمكن أن تستفيد فيه القوات من أشياء مثل التحسينات العصبية والبصرية، على الرغم من أن التقرير أقر بالمخاوف الأخلاقية والقانونية المحيطة بمثل هذه الاحتمالات.
كما أن منافسي الولايات المتحدة مثل الصين، كما أشارت مؤسسة الدفاع عن الديمقراطيات في تقرير جديد، يستكشفون أيضاً هذا الفضاء، ولكن مع اهتمام أقل بالاعتبارات الأخلاقية.
وقال التقرير إن جيش التحرير الشعبي الصيني “أدرك منذ فترة طويلة الأهمية الاستراتيجية للتكنولوجيا الحيوية، وشارك في تعاونات واسعة النطاق مع عمالقة التكنولوجيا الحيوية الصينية”. “لقد أسفرت هذه الشراكات وغيرها عن أبحاث ذات تطبيقات عسكرية محتملة، بما في ذلك الجهود المبذولة لتعزيز القدرات البدنية والمعرفية للجنود الصينيين.”
