Americká agentúra pre pokročilé obranné výskumné projekty DARPA odštartovala ambiciózny program, ktorý môže zásadne zmeniť úlohu červených krviniek v ľudskom tele. Projekt s názvom Smart-Red Blood Cells (Smart-RBC) si kladie za cieľ vytvoriť krvné bunky vybavené syntetickými biologickými obvodmi. Tie by mali byť schopné nielen prenášať kyslík, ale aj reagovať na fyziologické signály, rozhodovať sa a cielene zasahovať do procesov v organizme. Téme sa venoval portál Defence Blog.

Krv ako aktívny terapeutický nástroj

DARPA označuje svoj cieľ ako revolúciu v krvotvorných produktoch. „Cieľom programu Smart-RBC je upraviť červené krvinky tak, aby obsahovali nové biologické vlastnosti, ktoré dokážu bezpečne a spoľahlivo modifikovať ľudskú fyziológiu,“ uvádza agentúra vo svojom oznámení.

Zatiaľ čo červené krvinky boli doteraz chápané predovšetkým ako transportný mechanizmus kyslíka, nová generácia buniek by mohla fungovať ako programovateľný biologický systém schopný podporovať reguláciu životne dôležitých funkcií či urýchľovať zrážanie krvi pri poraneniach. Výsledkom by tak bola väčšia šanca na prežitie pri poranených vojakoch.

Arek Socha/Fernando Zhiminaicela/Pixabay/Úprava redakcie

Základom technológie majú byť syntetické biologické obvody integrované do buniek počas ich diferenciácie z kmeňových buniek. Tieto obvody by mali disponovať tromi kľúčovými schopnosťami: rozpoznávať biomarkery v tele, prijímať rozhodnutia na základe týchto signálov a uvoľňovať molekuly, ktoré dokážu cielene ovplyvniť metabolizmus alebo fyziologické procesy. Prvé aplikácie sa zamerajú na podporu výkonu vo fyzicky extrémnych podmienkach a na zvýšenie účinnosti hemostázy. V budúcnosti sa však uvažuje aj o schopnostiach, ako je regulácia telesnej teploty, univerzálna kompatibilita krvi alebo adaptácia na vysokohorské prostredie.

Dvojfázový vývoj s jasnými cieľmi

Projekt Smart-RBC je naplánovaný na tri roky a rozdelený do dvoch 18-mesačných etáp. V prvej fáze budú výskumné tímy dokazovať, že syntetické obvody možno úspešne začleniť do procesu vývoja krviniek a že si zachovajú funkčnosť aj v plne vyvinutých červených krvinkách, ktoré nemajú jadro. Druhá fáza bude venovaná optimalizácii týchto systémov, ich testovaniu v reálnych podmienkach a napokon aj živým demonštráciám.

Hoci je Smart-RBC zatiaľ len na začiatku, ide o ukážku rastúcej investičnej aktivity Pentagonu do syntetickej biológie ako strategickej technológie. Jej potenciál je zrejmý – od vyššej šance na prežitie vo vojnových konfliktoch, cez zvýšenú fyzickú výdrž až po lepšiu adaptabilitu ľudského organizmu na extrémne podmienky. Ak sa tento výskum podarí dotiahnuť do praxe, červené krvinky sa z pasívnych prenášačov kyslíka môžu stať aktívnymi terapeutickými nástrojmi, ktoré budú zásadne meniť možnosti medicíny aj vojenskej pripravenosti.

Čítajte viac z kategórie: Novinky