Первостепенный биотехнолог DARPA: «2017 год вынесет нам мозг»

    Научно-исследовательское подразделение Пентагона DARPA — та движущая сила, что стояла за Вебом и GPS — три года обратно переформировала себя, дабы сделать новейший кабинет, посвященный разгадке производственных секретов биологии. Новейший кабинет био технологий (BTO) поставил впереди себя задачку «использовать силу био систем» и разработки новеньких оборонных технологий, конечно же. За прошлый год, получив бюджет практически в 300 миллионов баксов, он обследовал трудности улучшения памяти, симбиоза машин и граждан и увеличения скорости обнаружения болезней и отклика на их.

    DARPA, либо Руководство многообещающих диагностических проектов Министерства обороны США, уповает на сильную отдачу. Директор BTO, исследователь нейропротезирования Джастин Санчес, поведал Scientific American, чего же ждать от его отдела в 2017 году, включая работу над нейронными имплантатами для помощи здоровым людям в них ежедневной жизни и остальных разработках, кои, по его словам, «изменят руководила игры» в медицины. Увлекательно, чем занимается новый кабинет оборонного агентства США? Лично мне да. Давайте послушаем Санчеса.

    Перед тем самым, как только в апреле 2014 года был сотворен ваш отдел, DARPA уже ишачило над энными био проектами, включая научные исследования способностей борьбы с устойчивостью к лекарствам и вмешательство в область психологического здоровья. Что поменялось с изготовлением вашего кабинета?

    Мы ведем биологическую работу — на стыке биологии и инженерии — не мало лет, однако она существовала разбросана по нашим иным отделам. Этот кабинет предстал признанием тамошнего, что био технологии собираются играться самую важную участие не совсем только в направлении движения нашей государства, да и остальных государств, потому нам надо существовало сосредоточить всеобъятные усилия и отправиться вперед.

    Я в особенности заинтригован надежной BTO создать программируемых бактерий, дабы осуществлять нужные антибиотики на лету — и обойти тем вопросцы скопления припасов необходимых фармацевтических средств либо сложноватой транспортной логистики. Звучит изумительно. На каком шаге эта работа ныне?

    Эта програмка именуется «живые литейные» — словно мы собираемся отливать что-то живое. Классически мы используем химию для сотворения новеньких стыков либо новеньких фармацевтических средств. Однако в ближайшее время мы сообразили, что бактерии вроде дрожжей и микробов тоже умеют осуществлять стыки, а уж мы можем программировать них для сотворения этих стыков, первым делом осознав, какие хим дорожки они задействуют. Взять, например, дрожжи. Дрожжи задействуют сахар для получения спиртов самым различным образом. Ежели же перепрограммировать эти дорожки, можно существовало бы вынудить дрожжи производить огромное количество остальных стыков, кои они вначале осуществлять и не умели, а уж мы все эдак же будем применять то же начальное сырье: сахар.

    Наши команды разрабатывают генетические коды, с помощью которых можно будет перепрограммировать дрожжи. Эта мысль может перевернуть наш процесс изготовления стыков. Перед программкой стоит ли задачка произвести 1000 новеньких молекул в протяжении програмки (которой осталось три года) и наши команды ладно управляются. Я думаю, они уже произвели порядка 100 новеньких стыков, кои выполняются дрожжами. Это же как только взять биологию и поженить ее на инженерных инструментах, а уж потом сделать с помощью их нечто.

    Таким макаром, вы в самом начале пути сотворения стыков?

    Да. Они все выполняются милиграммами, однако в итоге програмка начнет осуществлять килограммы них.

    Ежели мы сможем сделать эти совсем новейшие литейные для сотворения стыков, мы сможем перевернуть как только создание фармацевтических средств, эдак и немедицинские подходы, так как это же платформа. Какое бы соединение вас ни заинтересовывало, способностей толпа.

    Как только выборы новенького президента и Конгресс при республиканцах воздействую на вашу работу?

    Мы привычно и не попадаем в переплет этаких вещей. Миссия DARPA останется постоянной вне зависимости от политического климата. Наша миссия состоит в разработке прорывных технологий для государственной сохранности. Это же наша работа и участие — думать спереди всего мира об науке и разработках. Думаю, эта миссия получается за границы политического ландшафта. У нас максимально строгая миссия и мы пытаемся обезопасить собственную страну, эдак что этот цикл выборов всего только один из почти всех.

    Какой же проект BTO все больше всего удивляет вас в 2017 году?

    Это же как только с детьми — нельзя завести единого любимца. У меня не мало лидеров. Разрешите лично мне поделиться энными, кои будут в особенности важны в 2017 году. Во-первых, это же область под заглавием «опережение заразных заболеваний». Наш сегодняшний подход, когда новейший возбудитель подплывает к нашим берегам, и не максимально эффективен. Мы желаем быть на этап спереди хоть какого патогена, который может появиться у наших берегов и даже иметь вероятность предсказать пандемию. Мы разрабатываем новейшие подходы к иммунизации с внедрением ДНК и РНК. А именно, мы думаем об фолиант, как только нуклеиновая кислота помогает в иммунизации. Мысль заключается в том, что вы сможете сообщить собственным клеточкам осуществлять антитела с востребованным кодом, который будет эффективен против конкретного возбудителя. Все сводится к тамошнему, дабы обучить клеточки реагировать на патоген — и это же откроет для нас практически моментальный иммунитет против конкретного патогена и вероятность биться с ним на равных.

    Ежели противопоставить это же классическому методу борьбы с заразными болезнями, на которую уходят месяцы — если и не годы — включая не совсем только выявление возбудителя, да и производство вакцины в достаточном количестве, этот способ возможно еще скорее. Нужен конкретный подход в разработке данной базовой технологии, в применении ДНК- и РНК-подходов в борьбе с заразными болезнями. Я надеюсь, нам будет об чем заявить в 2017 году.

    Об чем, к примеру, заявить?

    Мы уже достигнули хороших результатов в опытах на грызунах, кои продемонстрировали, что подходы с нуклеиновыми кислотами ишачят ладно. Мы начинаем проводить неопасные опыты на людях. Это же первые шаги. В будущем году мы начнем производить новейшие програмки для этих платформ. Мы и не спешим с заявлениями, так как ежели у нас удастся, это же в корне перевернет сам принцип борьбы с заразными заявлениями.

    За крайние пару лет существовало не мало шума вокруг управляемых силой мысли протезов и экзоскелетов. Как только BTO DARPA вписывается в это же место?

    Мы в изрядной степени занимаемся данной областью. Недавно мы поставили два первых коммерчески доступных протеза Luke, самые продвинутые протезы во всем мире. Это же объемной этап в управляемых мозгом протезах, однако мы и не преднамерены останавливаться на достигнутом.

    Думаю, в дальнейшем будет обширное обилие механизмов, которыми можно заведовать за счет активности нейронов, при этом это же сумеют выполнять не совсем только пострадавшие, да и нормальные люди. Мы жаждили бы уже в 2017 году призвать к пользованию нейронных технологий в ежедневной жизни.

    По правде? Какого рода приложения могли бы применять здоровенные люди в ежедневной жизни?

    Лично мне вправду увлекательно, как только нейронные технологии могли бы сконфигурировать наше взаимодействие меж собой, как только мы общаемся и даже принимаем решения. Я думаю об когнитивной помощи. Существуют толпа мыслях, как только можно существовало бы посодействовать самым различным людям. Дверь могла бы ординарно раскрываться при одной мысли о этом — и это же только самое элементарное применение схожих технологий.

    Недавно DARPA проводило изучение, которое существовало размещено в журнальчике Neuron, посвященное тамошнему, что глубочайшая стимуляция головного мозга и не привела к улучшению памяти — и даже усугубила ее. Однако в предшествующем изучении, которое проводилось пару лет обратно, были обратные выводы: стимуляция улучшила память. Что это же значит для работы вашего отдела в данной области?

    Нейротехнологии — это же максимально объемная область в нашем кабинете. Мы достигнули большенных фурроров по клинической части, показав, что прямые нейронные интерфейсы (взаимосвязи меж мозгов и прибором вроде нейростимулятора, компа либо протеза) умеют восстанавливать движение, чувство и здоровье с психоневрологическими расстройствами. Что броско, при всем почтении ко почти всем научным исследованиям, почти все люди задумываются, что можно подчеркнуть важную область головного мозга, простимулировать ее и колдовским образом получить ответ. Однако это же и не эдак. Когда вы создаете карту происходящего в головном мозге, как только выяснилось, ежели вы и не отправите правильные коды в головной мозг, вы и не получите совершенствование памяти и даже сможете ее усугубить. Однако focus в фолиант, что ежели вы отправите правильные коды, вы получите значительные улучшения в декларативной памяти. Эдак что это же палка об двух финалах. Нужно углубленное изучение в последующем поколении исследования головного мозга.

    И не могли бы вы прояснить, что имеете в образу под «кодом»?

    Код это же несколько вещей. Это же четкое срабатывание отдельных нейронов. Скажем, у вас существуют 100 нейронов и они все загораются в различное время в различных пространствах — и все эти включения и выключения можно интерпретировать как только попытку вспомянуть слово «Нэнси» либо «дерево». Мы можем осознать, что означают эти схемы активации и как только они сопряжены с действительным миром. Все эти нейронные схемы активации совместно создают волны либо ритмы головного мозга, и на этом уровне мы а также изучаем головной мозг. Немаловажно осознавать все эти разнообразные клетки головного мозга, так как он эдак ишачит.

    У вашего отдела существуют а также програмка «биохроничности», которая обследует участие времени в био опциях и пробует заведовать влиянием времени на физиологию человека.

    Мы теряем настолько не мало по причине тамошнего, что и не осознаем биологию. Думаю, наше осознание биологии очень возрастает. И наша способность вести взаимодействие с биологией, используя технические способы, видоизменит наше отношение к телу, головному мозгу и иммунной системе. Думаю, у нас будет умопомрачительное будущее. 2017 год вынесет нам всем мозги.