Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan AS (DARPA) dikenal karena melakukan penelitian ilmiah tingkat tinggi di bidang teknologi militer canggih. Namun, Direktorat semakin memfokuskan perhatiannya pada bidang yang paling penting, tetapi terkadang diremehkan - dukungan medis personel.
Pekerjaan DARPA di bidang kedokteran militer sebagian besar dilakukan dengan partisipasi komponen terbaru dalam struktur keseluruhannya - Kantor Teknologi Biologi (WTO). Seperti yang dicatat oleh direkturnya Brad Ringeisen, "kantor kami sedang mengerjakan berbagai tugas yang dapat dikelompokkan ke dalam tiga kategori besar." Pertama, ilmu saraf, misalnya, penggunaan sinyal otak untuk operasi kaki palsu. Bidang kedua adalah rekayasa genetika atau biologi sintetik. Bidang penelitian ketiga berfokus pada teknologi yang dapat melampaui penyakit menular dan merupakan bidang prioritas penelitian untuk DARPA.
Menurut Kolonel Mat Hepburn, kepala beberapa program di WTO, ada beberapa alasan yang mendorong perjuangan melawan penyakit menular ke permukaan. Misalnya, militer AS atau sekutunya dapat dikerahkan untuk membantu wilayah atau negara yang terkena pandemi tertentu, seperti Ebola. "Kami adalah kekuatan militer yang dapat dikerahkan secara global dan kami akan mengirim orang-orang kami ke daerah-daerah yang perlu kami lindungi dari penyakit."
Mengembangkan teknologi dan perawatan untuk mencegah wabah menular juga dapat meningkatkan keamanan nasional. Misalnya, terapi yang dikembangkan untuk militer dapat digunakan untuk mencegah atau mengobati pandemi sipil besar. Namun, semua ini juga berlaku di tingkat yang lebih rendah, hingga satu individu.
“Contoh sederhana, namun sangat mencolok adalah flu di kapal,” jelas Hepburn. "Personil yang terinfeksi kurang efisien dan ini dapat mempengaruhi kinerja seluruh tugas." Contoh lain, Hepburn mencontohkan bahaya anggota kelompok tertular malaria atau demam berdarah, “yang cukup umum di tempat kami bekerja. Tentu saja itu bisa merusak seluruh misi jika Anda tidak memikirkan evakuasi medis dan tindakan pencegahan untuk orang ini."
Seperti yang dicatat Hepburn, ada dua kategori besar dalam menangani penyakit menular. Pertama, diagnostik: untuk mengetahui apakah seseorang sakit atau tidak. Kedua, apa yang harus dilakukan jika seseorang sakit, yaitu mengembangkan pengobatan atau tindakan pencegahan, seperti vaksin.
Namun, fokus utama DARPA masih dalam memprediksi apakah orang yang terlihat sehat akan menjadi sakit. Selain itu, FDA ingin mengetahui tidak hanya kemungkinan pasien sakit, tetapi juga apakah ia menular atau tidak. “Apakah dia akan menjadi penyalur infeksi? Bisakah kita menekan wabah di komunitas tertentu?"
Hepburn juga berbicara tentang program Prometheus. Menurut DARPA, tujuannya adalah untuk mencari "satu set sinyal biologis pada orang yang baru terinfeksi yang dapat menunjukkan dalam waktu 24 jam apakah orang itu akan menjadi menular," memungkinkan pengobatan dini dan tindakan untuk mencegah penularan penyakit kepada orang lain.
Program Prometheus saat ini berfokus pada penyakit pernapasan akut, yang dipilih untuk pembuktian konsep, meskipun teknologinya mungkin berlaku untuk penyakit menular lainnya.
“Katakanlah kita memiliki 10 orang yang terinfeksi, kita dapat menguji mereka dan mengatakan bahwa ketiga orang ini akan menjadi yang paling menular dan akan menjadi pembawa penyakit. Kami kemudian akan merawat orang-orang ini untuk mencegah penyebaran infeksi,”jelas Hepburn.
Proyek Prometheus bertujuan untuk menciptakan "biomarker" yang menunjukkan kerentanan seseorang terhadap penyakit dan tingkat potensi penularannya. “Penanda ini sulit dibuat,” kata Hepburn. “Tantangan lain adalah membaca penanda ini di lapangan dan di titik perawatan. Mungkin perlu untuk mengembangkan perangkat bertenaga baterai yang dapat melakukan pekerjaan itu."
“Saya pikir penggunaan militer mereka cukup jelas,” lanjut Hepburn. - Bayangkan sebuah barak atau kapal atau kapal selam. Kemampuan untuk mengidentifikasi siapa yang akan sakit dan menghentikan wabah dalam kondisi sempit ini akan sangat bermanfaat bagi militer kita.”
Di bidang pencegahan, DARPA melakukan pekerjaan yang baik untuk mencegah penyakit. Penekanan utama adalah pada pengembangan apa yang disebut solusi "hampir-segera" untuk menetralisir wabah menular yang akan bekerja lebih cepat daripada vaksin tradisional.
“Jika saya memberi Anda vaksin, mungkin diperlukan dua atau tiga dosis dalam waktu enam bulan sebelum Anda mencapai tingkat kekebalan yang Anda butuhkan,” kata Hepburn.
Dalam hal ini, DARPA telah mulai mengerjakan program baru yang disebut Platform Pencegahan Pandemi (Pandemic Prevention Platform), yang bertujuan untuk mengembangkan solusi “hampir segera” yang dapat melengkapi vaksin. Vaksin bekerja dengan memaksa tubuh untuk memproduksi antibodi, dan jika mereka beredar dalam darah dalam jumlah yang cukup, maka orang tersebut terlindungi dari penyakit menular tertentu. DARPA bermaksud untuk mempercepat proses ini secara dramatis melalui implementasi program P3.
“Bagaimana jika kita bisa memberikan antibodi yang melawan infeksi atau melindungi Anda? Bahkan, jika seseorang bisa menyuntikkan antibodi yang tepat, dia akan langsung terlindungi, kata Hepburn. “Masalahnya adalah butuh berbulan-bulan dan bertahun-tahun untuk mendapatkan cukup antibodi ini di pabrik. Ini adalah proses yang kompleks dan mahal."
Alih-alih proses tradisional membuat antibodi dan menyuntikkannya ke dalam pembuluh darah manusia, DARPA bekerja untuk membuat injeksi suntik yang mengandung DNA dan RNA untuk antibodi sehingga tubuh dapat membuat antibodi yang diperlukan sendiri. Ketika kode genetik disuntikkan ke dalam tubuh, "dalam 72 jam Anda sudah memiliki cukup antibodi untuk melindungi Anda." Hepburn percaya bahwa ini dapat dicapai dalam waktu empat tahun, pada akhir program P3.
Ringeisen memimpin program pencegahan lain, Sistem Mikrofisiologis atau Organ pada Chip, yang akan membuat model buatan dari berbagai sistem dalam tubuh manusia pada chip atau chip inkjet. Mereka dapat digunakan dalam berbagai cara, seperti menguji vaksin atau memberikan patogen biologis. Tujuannya ambisius - untuk mensimulasikan proses tubuh manusia dalam pengaturan laboratorium.
“Pentingnya ini sangat besar,” tambah Ringeisen. "Anda dapat menguji ribuan kandidat obat untuk kemanjuran dan toksisitas tanpa melalui proses rumit dan mahal saat ini."
Model pengembangan saat ini melibatkan beberapa proses yang sangat mahal, termasuk uji coba hewan dan klinis. Penelitian pada hewan sangat mahal dan tidak selalu secara akurat mencerminkan efek obat atau vaksin pada tubuh manusia. Uji klinis bahkan lebih mahal dan sebagian besar tes gagal.
“Ini bahkan lebih sulit dengan pekerjaan untuk Departemen Pertahanan, karena banyak tindakan perlindungan medis yang dibutuhkan dirancang untuk memerangi agen biologis dan kimia,” tambahnya. "Anda tidak dapat mengambil sekelompok orang dan menguji mereka untuk antraks atau Ebola."
Teknologi Organs on a Chip merevolusi pengembangan obat untuk komunitas militer dan sipil. Proyek, yang dipimpin oleh tim dari Universitas Harvard dan MIT, saat ini hampir selesai.
Ringeisen juga mencatat program Elect-Rx (Resep Listrik), yang bertujuan untuk mengembangkan teknologi yang dapat merangsang sistem saraf perifer secara artifisial menggunakan kemampuannya untuk menyembuhkan dirinya sendiri dengan cepat dan efektif.
“Ini akan meningkatkan sistem kekebalan tubuh, memberikan tubuh lebih tahan terhadap infeksi atau penyakit inflamasi,” jelas Ringeisen.
Hepburn percaya bahwa di masa depan, kedokteran militer akan dapat "memprediksi penyakit dengan lebih baik pada tahap awal, dan kemudian yang tersisa hanyalah mengambil tindakan yang tepat di lembaga khusus."
“Semuanya seperti perawatan preventif mobil Anda. Sensor di dalamnya memberi sinyal, misalnya, bahwa mesin mungkin rusak atau Anda perlu mengisi oli. Kami ingin melakukan hal yang sama dengan tubuh manusia."
Di dalam tubuh, sensor ini dapat dikombinasikan dengan teknologi lain untuk secara otomatis memulai tindakan yang diperlukan, seperti memantau kadar glukosa pasien diabetes. “Kami belum mencapainya, tetapi dalam 10 tahun itu akan menjadi kenyataan bersama.”
Kedokteran militer - terutama dengan fokus pada terapi dan tindakan pencegahan - dapat memberikan manfaat nyata di sejumlah bidang lain. Jelas bahwa prioritasnya adalah memastikan personel terlindungi dari infeksi, tetapi mencegah wabah semacam itu dalam skala yang lebih besar, seperti menangani pandemi, juga berdampak langsung pada tingkat keamanan. Akibatnya, kedokteran militer harus memenuhi kebutuhan tidak hanya prajurit secara individu, bukan hanya Angkatan Bersenjata, tetapi juga masyarakat secara keseluruhan.
