Los biólogos del Pentágono de DARPA se comprometen a conquistar la muerte, generar replicantes sintéticos y proporcionar al ejército estadounidense filas de cyborg discapacitados
A principios de abril, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos (DARPA, el ala de investigación avanzada del Pentágono) anunció la apertura de una nueva división de biotecnología, la Oficina de Tecnologías Biológicas. Su misión es poner la biología al servicio de la seguridad nacional, desde derrotar epidemias hasta crear soldados sintéticos. Al mismo tiempo, se anunció el presupuesto del departamento para el próximo año fiscal: $ 2.9 mil millones.
El estatus de DARPA como fuente principal de innovación es innegable. La esencia de la agencia es asegurar continuamente que la tecnología militar estadounidense sea siempre más avanzada que la de sus competidores. Algunas de las iniciativas recientes de la agencia incluyen: la creación de los robots humanoides ATLAS y muchos otros tipos de robótica; prótesis inteligentes que transmitirán sensaciones táctiles reales; programar redes neuronales artificiales; de hecho, computadoras basadas en las funciones cognitivas del cerebro humano. En el contexto de estas maravillas tecnológicas, extraídas exactamente de las páginas de las clásicas novelas cyberpunk de los años ochenta, ya no es sorprendente diseñar solo una especie de supercomputadora de autoaprendizaje. Si en el futuro se crea una inteligencia artificial en toda regla, no lo harán las corporaciones de TI, sino los oscuros genios del Pentágono (que, por cierto, también son los progenitores de Internet).
DARPA ha prestado la debida atención a la biotecnología antes, pero hasta ahora no tenían un departamento dedicado a coordinar toda la investigación en este campo interdisciplinario. Esto es precisamente lo que pretende rectificar la Autoridad de Desarrollo de la Biotecnología, que se creó para "explorar las intersecciones cada vez más dinámicas de la biología y la física".
El director de DARPA, Arathi Prabhakar, hablando a fines de marzo frente a los congresistas en la Cámara de Representantes, dijo que “la biología es el innovador máximo de la naturaleza, y para cualquier agencia que se base en la innovación, sería una tontería no recurrir a este maestro de la relaciones complejas en busca de inspiración y pistas.
“Hoy la biología ocupa su lugar entre las principales ciencias que representan el futuro de la tecnología de defensa … Los programas de la oficina de biotecnología abarcan la más amplia gama: desde células individuales hasta organismos y sus poblaciones; desde el momento en que se transmite la señal nerviosa hasta el momento en que un nuevo virus del estornudo tras un estornudo se extenderá por todo el planeta. La oficina de biotecnología estudiará los mecanismos extremadamente complejos de los procesos naturales y demostrará que se pueden aplicar con fines de defensa nacional”, dijo en un comunicado de prensa de DARPA.
Russian Planet se familiarizó con los programas más prometedores del nuevo departamento del departamento.
Ah, no digas "Sangre de una herida". ¡Esto es salvaje
Una de las áreas prioritarias del trabajo de la oficina de biotecnología es la rehabilitación de alta tecnología de los soldados militares estadounidenses después de lesiones de varios tipos. Según el Instituto de Investigación Quirúrgica del Ejército de EE. UU., La principal causa de muerte en el campo de batalla es la pérdida de sangre. Varios estudios de DARPA tienen como objetivo resolver este problema. El ejército todavía no tiene nada más perfecto que un simple vendaje de gasa para detener el sangrado. Su efectividad es extremadamente baja, porque si la sangre no se detiene, el vendaje debe cambiarse casi de inmediato. No hay forma alguna de detener el sangrado latente en su lugar. Por lo tanto, muchos soldados mueren no solo en el campo de batalla, sino también en el transporte de camino a la unidad médica.
Arati Prabhakar.
Recientemente, la empresa emergente RevMedx anunció una jeringa modificada que llena el área de la herida con esponjas de quitosano de 1 pulgada que se hinchan y bloquean el sangrado. Pero solo el sangrado externo se detiene de esta manera. Los especialistas de DARPA fueron más allá y anunciaron la creación del llamado "sistema de estasis"; hasta ahora solo se sabe que se trata de un "material de espuma" que detiene la hemorragia incluso en la cavidad abdominal. La FDA aprobará pronto el primer prototipo de un dispositivo de inyección portátil.
Incluso si no se puede evitar la pérdida de sangre, otro desarrollo del departamento hará que no sea tan peligroso para la vida, salvando a los militares de la amenaza de hipoxia causada por sangrado. Los científicos están trabajando en un fármaco a base de sulfuro de hidrógeno, cuya inyección ralentiza los procesos fisiológicos del organismo. En el curso de pruebas en animales, se descubrió que el sulfuro de hidrógeno reduce la necesidad de órganos en oxígeno, una escasez aguda del cual causa pérdida de sangre. La inyección de tal sustancia extenderá significativamente el tiempo que un luchador puede pasar después de una pérdida de sangre fatal en el campo de batalla, esperando una transfusión. Por lo tanto, esperan que en DARPA, el soldado pueda inyectarse él mismo, entrar en un "estado de hibernación" y esperar a que la ayuda médica se desangre, hasta varios días.
Cyborgs discapacitados
Los empleados de la agencia son conscientes de las oportunidades casi ilimitadas que les brindan las autoridades estadounidenses y no sufren de falsa modestia. Por ejemplo, un programa para el desarrollo de prótesis avanzadas se llama sin problemas: "Revolucionar las prótesis". Se lanzó en 2006, pero ahora está completamente bajo el control de la oficina de biotecnología.
Durante todo este tiempo, los investigadores han estado ocupados diseñando prótesis de mano, que son mucho más difíciles desde el punto de vista médico y de ingeniería que las piernas artificiales. Una de las prótesis revolucionarias, Arm System Gen-3, ya ha sido legalizada por la FDA. Según el sitio web de la agencia, estas "extremidades mecatrónicas avanzadas" fueron las primeras en acercarse a la funcionalidad de las manos humanas reales. Los objetivos del programa son aún más desafiantes que el nombre. Y DARPA no los oculta en absoluto: en el futuro, no habrá veteranos discapacitados en los Estados Unidos, pero habrá personas discapacitadas en las filas, solo robots.
“Como parte de la revolución de las prótesis, se está mejorando la funcionalidad de las prótesis de miembros superiores para que algún día los militares que hayan perdido los brazos puedan volver al servicio”, dice el programa.
Las tareas específicas incluyen la creación de prótesis controladas por la mente e interfaces de neurocomputadoras para amputados y paralíticos. En el mercado de NPR el 31 de marzo, Arati Prabhakar dijo que los biotecnólogos ya han dado un gran paso en esta área. Los avances en la tecnología de microelectrodos corticales han hecho que la conexión entre el sistema nervioso y las partes cibernéticas del cuerpo sea tan fuerte que las prótesis controladas por el pensamiento se están convirtiendo gradualmente en una rutina diaria, y los pacientes que cooperan ya están utilizando el "confiable sistema de neurointerfaz" del Pentágono. La investigación futura "mejorará la capacidad de las interfaces periféricas para procesar aún más información sobre el control de las extremidades, lo que dará a los amputados aún más funcionalidad". Los neurofisiólogos están trabajando para obtener la señal en ambas direcciones, de modo que la prótesis no solo esté controlada por la mente, sino que envíe señales táctiles al sistema nervioso, provocando una sensación de tacto físico genuino.
Una persona discapacitada con brazos robóticos protésicos. Foto: DARPA
“Tenemos voluntarios con parálisis de las cuatro extremidades que han aceptado someterse a una cirugía cerebral. Se trata de colocar un chip en la corteza que controla las neuronas de la zona motora y las redirige para controlar nuevos y sofisticados brazos robóticos protésicos. En cierto sentido, hemos abierto la puerta: la conexión entre el cerebro humano y el resto del mundo. Deje volar su imaginación para ver hasta dónde nos llevará esto”, dijo el director de DARPA.
Un programa separado está dedicado a la recuperación de memoria. Según los médicos, desde 2000, más de 270.000 soldados estadounidenses han sufrido lesiones en la cabeza de diversa complejidad, que han provocado un deterioro o una disfunción total de la memoria de trabajo. A pesar de la magnitud del problema, actualmente no existen tratamientos efectivos. Para restaurar su memoria, la oficina de biotecnología está trabajando en una neurotecnología multidisciplinaria que combina "procesamiento de datos, modelado matemático e interfaces de vanguardia". El resultado debería ser un "dispositivo neuronal implantable" que restaurará la memoria a los soldados mediante la neuroestimulación de ciertas áreas del cerebro.
Otra iniciativa tiene como objetivo eliminar el trastorno de estrés postraumático (TEPT, "síndrome de Vietnam"), que es extremadamente común entre los soldados que han pasado por los combates. En el mejor de los casos, conduce a depresión y migrañas, en el peor, a estallidos de agresión entre los soldados que regresan a casa o al suicidio. Los enfoques modernos (medicamentos y psicoterapia) solo pueden aliviar los peores síntomas de este síndrome mental severo. Los médicos militares también esperan derrotar completamente al TEPT mediante la implantación de un neuroestimulador en el cerebro.
Como parte de su investigación en neurociencia, DARPA consulta (al menos sugiere creerlo) con un panel de expertos en implicaciones éticas, legales y sociales. Prabhakar no excluye que parte de esta investigación esté dirigida no solo a la rehabilitación, sino también a modificar los cerebros de los luchadores sanos.
“Si entendemos cómo interactúa el cerebro con sistemas complejos, quizás entendamos cómo exactamente se debe proporcionar la información a una persona para que pueda asimilarla mejor. Este será el futuro en el que comenzaremos a aprender formas de interacción radicalmente nuevas entre la complejidad del cerebro humano y la complejidad del mundo que nos rodea”, dice el responsable de la agencia de innovación.
Las interfaces hombre-máquina bien pueden adaptarse para ser controladas por robots. Y si hoy en día los ingenieros ya están desarrollando un cuadricóptero civil controlado por la mente, ¿por qué no esperamos que los drones militares sean controlados a través de interfaces de neutrones de DARPA tarde o temprano?
Quadcopter controlado por la mente.
Y crearon un replicante a partir de polvo sintético
La agencia apuesta a que la próxima generación de tecnología de defensa seguirá el ejemplo de la vida biológica natural. La biología sintética se convertirá en una de las áreas de trabajo más importantes de la oficina de biotecnología: la agencia espera lanzar una especie de planta genética loca para la producción de materiales biológicos que nunca antes existieron con propiedades inexploradas basadas en un cóctel de células vivas, proteínas y ADN. El objetivo es crear, en primer lugar, supermateriales artificiales pero vivos que se utilizarán para la próxima generación de dispositivos mecánicos y eléctricos, y en segundo lugar, crear literalmente nuevas formas de vida con una funcionalidad que es difícil de imaginar en este momento. Pero esto no suena tan fantástico, considerando que a finales de marzo, los científicos anunciaron la creación del primer cromosoma sintético "diseñador" en la historia de la humanidad.
Los bioingenieros constituían una parte sustancial del personal de la subdivisión recién inaugurada. Dado que "la ingeniería biológica es una tecnología poderosa que puede afectar muchas áreas" de la vida humana, los biólogos del Pentágono tienen la intención de preparar cuidadosamente una base teórica - gradualmente "transformando la biología en práctica de ingeniería, preparando herramientas, tecnologías, metodologías e infraestructura". Los programas de bioingeniería en los laboratorios utilizan los últimos avances en biología sintética, genómica y proteómica, que contribuyen a la alta seguridad de la investigación y la prevención de "liberaciones no deseadas de microorganismos". Aparentemente, DAPRA ha escuchado mucho sobre los peligros de un apocalipsis zombie.
A pesar de todas las precauciones, los bioingenieros ya han anunciado proyectos más que ambiciosos. Uno de los programas más misteriosos se ejecuta bajo el título provisional de Biocronicidad. Según los bioingenieros, aunque "el reloj biológico regula casi todas las funciones del cuerpo humano", todavía no hay una idea clara de cómo afectan exactamente al ciclo celular, el metabolismo, el envejecimiento y la muerte celular. Aparentemente, el departamento invadirá el metabolismo y el envejecimiento de una persona, poniéndola bajo control y aumentando en gran medida la capacidad de combate y la resistencia de los soldados, tanto en términos de regeneración después de una lesión física como de inmunidad a las enfermedades.
Hace varios años, el programa DARPA Biodesign, en el que el Pentágono crea criaturas sintéticas no menos inmortales, ya ha causado sensación. El objetivo es superar la “aleatoriedad de la evolución”: “Biodesign utiliza un sistema de métodos de ingeniería en combinación con biotecnología y tecnología química sintética para crear nuevos atributos útiles. El biodiseño reducirá la imprevisibilidad del desarrollo evolutivo natural a través de la ingeniería genética y la biología molecular. Esta área incluye respuestas moleculares dirigidas artificialmente que aumentan la resistencia a las señales de muerte celular (…)”. En el caso de que el plan de la agencia salga mal en el escenario más amenazante, como suele ser el caso del horror, los seres creados tienen una molécula disparadora especial para la autodestrucción, que se puede activar de forma remota. Como escribe el autor del blog de tecnología Motherboard, “¿Por qué necesitamos robots mecánicos cuando puedes crear un replicante para participar en guerras? No hemos escuchado mucho sobre los posibles soldados sintéticos del Pentágono, pero todavía se asignan 19,3 millones de dólares al programa Biodesign el próximo año.
Un mundo sin enfermedades
El ala epidemiológica de la agencia buscará formas de prevenir epidemias y mitigar las consecuencias de una hipotética pandemia global mortal (otra trama popular de las películas de ciencia ficción sobre desastres). Los científicos creen que la imprevisibilidad de los brotes de enfermedades es una clara señal de nuestra escasa comprensión de la dinámica de aparición y propagación de epidemias.
Según el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas de EE. UU., El 44% de todos los patógenos informados en los últimos 20 años son virus de ARN. Se caracterizan por tasas de mutación extremadamente altas, lo que les permite adaptarse a un entorno cambiante, como sucedió en la pandemia H1N1 (“gripe porcina”) de 2009. Además, incluso los antibióticos más fuertes pueden volverse inútiles a medida que las infecciones desarrollan gradualmente resistencia a los medicamentos, como es el caso de la cepa invencible de la gonorrea.
El programa con el rotundo título "Profecía" estudia la evolución de los virus para predecir futuras mutaciones virales. El objetivo final es la creación de medicamentos y vacunas "preventivas" para enfermedades que puedan amenazar a la humanidad en el futuro. Los biólogos van a predecir la evolución viral, por supuesto, no en modelos matemáticos, sino de una manera completamente experimental. De hecho, la agencia se dedicará a la reproducción de virus. Los patógenos peligrosos se cultivarán en el laboratorio y se diagnosticarán en todas las etapas de las mutaciones por las que pasen. A partir de esta información, será posible predecir en qué dirección evolucionará esta o aquella enfermedad común. Los virólogos señalan con humildad que en condiciones de laboratorio intentarán repetir sólo aquellas "mutaciones virales que ya han ocurrido de forma natural y están documentadas", probablemente para convencerlos de que no crearán accidentalmente un virus que ni siquiera existe en el planeta de forma natural. medio ambiente …
Cuando se le preguntó qué tiene la oficina de biotecnología del Santo Grial, el director de DARPA resumió: “Esta es una nueva clase de materiales con propiedades que nunca antes hubiéramos recibido. Esta es una nueva forma de interactuar con el cerebro humano y resolver los misterios de las funciones cognitivas. Y estamos seguros de que ya existen técnicas que nos permitirán superar la propagación de enfermedades infecciosas.
