Agentura DARPA, která spadá pod Pentagon, se v posledních letech často zabývá genetickou přeměnou lidí zejména pro vojenské účely (ideální vojáci) nebo možnostmi ovlivňování lidského myšlení či čtením myšlenek.
O takových programech jste si zde mohli přečíst již opakovaně.
Nyní je údajně program cílen zejména na astronauty při cestách do vesmíru. Stejně jako u dalších vynálezů pod hlavičkou agentury DARPA se i zde můžeme ptát, jak dalece se bude vynález, který ke změně genetiky využívá světla, používat i mimo předem deklarovaný účel…
Agentura DARPA oznamuje workshop pro navrhovatele nadcházejícího výzkumného programu s názvem „Generativní optogenetika (GO)“, jehož cílem je programovat biologii pomocí světla jako média pro přenos informací s potenciálními aplikacemi pro podporu rozšířených letů s lidskou posádkou do vesmíru.
Pokud bude program GO Agentury pro pokročilé výzkumné projekty v oblasti obrany (DARPA) úspěšný, uvolní základní kapacity s důsledky pro medicínu, zemědělství a výrobu a zároveň sníží závislost na křehkých dodavatelských sítích, které se stávají neudržitelnými pro operace na dlouhé vzdálenosti, jako jsou například dlouhodobé lety s lidskou posádkou do vesmíru.
A jediným médiem, kterým se DARPA snaží přenést geneticky naprogramované instrukce na živé buňky, je světlo, neboli optogenetika.
V současné době žádná existující technologie neumožňuje bezhmotný přenos informací pro předávání genetických instrukcí živým buňkám.
Všechny současné přístupy vyžadují nějaký mechanismus založený na pohybu hmoty, která kóduje genetickou informaci, typicky nukleových kyselin DNA nebo RNA, přes biologické bariéry, jako je buněčná stěna/membrána,“ uvádí se v popisu návrhu programu.
Program „Generativní optogenetika (GO)“ si proto klade za cíl vytvořit molekulární stroj, kterým lze exprimovat v živých buňkách a poskytnout mechanismus pro transpozici genetické informace přenášené optickými signály do sekvencí nukleových kyselin (DNA a/nebo RNA), které jsou nativními úložišti informací pro veškerý známý život.
Taková schopnost vytvoří přímé rozhraní mezi počítači používanými k návrhu genetických sekvencí a živými buňkami, které s těmito sekvencemi fungují.
Opět platí, že tímto mechanismem „bezhmotného přenosu informace“ je samotné světlo.
Vzhledem k využití v oblasti lidského zdraví, zemědělství, výrobě pokročilých materiálů a dlouhodobých lidských vesmírných letech by možnosti plynoucí z programu DARPA GO mohly přispět k vývoji nových léčiv, nových stavebních materiálů a různých forem vstupních surovin.
Pokud se zeptáte Groka, jak by DARPA GO mohla pomoci s delšími lety do vesmíru s lidskou posádkou, ukáže vám příklady použití, jako je pre-engineering buněk v mikrobiomu posádky, spolu s poskytnutím protiradiačních štítů a autonomní samoléčivé biologie, kromě odolných systémů pro podporu potravin a života a výrobních kapacit.
Hlavní kontaktní osobou pro program DARPA GO je Dr. Matthew J. Pava, který nastoupil do DARPA jako programový manažer v březnu 2021.
Je programovým manažerem několika programů DARPA, včetně:
- Bioinspirovaná obnova starých betonových budov (BRACE) , jejímž cílem je prodloužit použitelnost konstrukcí Ministerstva války (DoW) a letišť integrací schopnosti samoopravy do stávajícího betonu.
- Cornerstone, jehož cílem je zabránit vzniku behaviorálních a kognitivních zranění během několika sekund po výbuchu nebo nárazu do hlavy.
- Switch, jehož cílem je vyvinout platformu pro reprogramování biovýroby za běhu, která umožňuje flexibilní biosyntetické procesy a umožňuje přepínat mezi příjmem různých organických surovin nebo výrobou různých chemikálií, a tím umožnit robustní a rychle znovu použitelnou výrobu.
„Než se stal programovým manažerem v DARPA, Dr. Pava byl vedoucím vědcem ve výzkumné oblasti lidských systémů a autonomie v laboratořích Advanced Technology Laboratories společnosti Lockheed Martin, kde vedl výzkumné týmy jako hlavní odborník na řadě projektů, včetně výzkumu financovaného DARPA, v oblastech mobilního zdraví, fyziologického monitorování a bioinformatiky,“ uvádí jeho životopis .
Založil a moderoval také vědeckou zájmovou skupinu pro chronobiologii a spánek v Národním ústavu zdraví (NIH), aby usnadnil spolupráci a komunikaci mezi ústavy v rámci Intramurálního výzkumného programu.
Při pohledu na projekty Dr. Pavy v rámci DARPA vidíme jeho práci zahrnující výrobní kapacity (BRACE a Switch) a také práci týkající se léčby traumatických poranění mozku (Cornerstone).
Kam jinam by mohla technologie DARPA GO vést?
Podle zprávy RAND financované Pentagonem z listopadu 2021 s názvem „Technologické přístupy ke zlepšení lidské výkonnosti (HPE)“ by lidé sami mohli být geneticky modifikováni, aby lépe přežili ve vesmíru a na jiných planetách.
Mezi příklady aplikací genové editace uvedenými ve zprávě, které by mohly pomoci při delších lidských vesmírných letech, patří:
- Přidání plazích genů, které umožňují vidět v infračerveném spektru
- Podpora specifických fyzických vlastností (např. schopnost zvládat nízkou hladinu kyslíku), které by mohly pomoci bojovníkům
- Zvyšování svalové hmoty
- Přidání genů z bakterie Deinococcus radiodurans, která dokáže přežít ve vysokých úrovních radiace a přidání genů z různých organismů, aby lidé mohli syntetizovat všech 20 aminokyselin (lidé normálně syntetizují pouze 11 a zbývajících devět extrahují z potravy)
Genetická editace má podle zprávy RAND potenciál:
- Udělat lidi silnějšími, inteligentnějšími nebo lépe přizpůsobenými extrémním prostředím
- Poskytnout nové možnosti (například infračervené vidění) – aplikace s potenciálními důsledky pro vojenské a zpravodajské operace
Slovo „člověk“ je v popisu programu DARPA GO zmíněno pouze třikrát: lidské zdraví, prodloužené lidské vesmírné lety a lidské proteiny kódující RNA.
Toto video ukazuje, jak mohou vědci ovládat chování buněk pouhým rozsvícením světla. Tato technika, známá jako optogenetika, nás učí všemu od toho, jak se probouzíme, až po to, jak se učíme.
Jde o metodu, která byla zkoumána již v roce 2010, kdy bylo video natočeno. Za 15 let jsou již jistě ve výzkumu mnohem dál:
Optogenetika byla časopisem Nature jmenována Metodou roku 2010 pro svou schopnost řídit buněčné funkce světlem.
DARPA se nyní snaží posunout optogenetiku o krok dále prostřednictvím programu GO, jehož cílem je vytvořit kompilátor nukleových kyselin (NAC), který lze exprimovat v živých buňkách a umožnit tak koncovému uživateli naprogramovat genetické instrukce do těchto buněk bez použití šablon a pouze za použití světla k přenosu genetické informace do buněk.
Ve své podstatě GO řeší vysoce rizikovou výzvu, kterou představuje vývoj nové, otevřené platformy genetické kontroly, která funguje in vivo (tj. v živé buňce) a urychluje přenos genů do živých systémů.
Z programu DARPA GO by mohli potenciálně vzejít geneticky upravení lidé, nové léky, pokročilé materiály, suroviny a průlomy v zemědělství.
K jakým dalším účelům by mohl tento program sloužit kromě prodloužených letů s lidskou posádkou do vesmíru?
