Biostasis计划减慢了生物时间以延长救生治疗的时间

DARPA的Biostasis计划旨在通过减缓细胞内部的生化反应来预防外伤后死亡，从而延长医疗干预的“黄金时段”。在过程恢复和生物过程以正常速度恢复之前，所需的干预措施仅在有限的时间内有效。

当服务成员遭受外伤或急性感染时，从事件到第一次就医的时间通常是决定是否挽救生命的最重要因素。急救人员必须尽快采取行动，首先要确保患者的绝对生存，然后才能防止永久性残疾。国防部将这个关键的初始时间窗口称为“黄金时段”，但在许多情况下，成功进行干预的机会可能会延长不到60分钟，这就是为什么军方如此大量投资以迅速转移人员伤亡的原因尽可能从战场到合适的医疗设施。但是，由于战斗的现实性，快速医疗运输和护理的可用性通常受到严格限制。

DARPA创建了Biostasis计划，以开发新的可能性来延长黄金时段，而不是通过改善后勤或战场护理，而是通过追求时间本身，至少是人体如何管理它。生物停滞将试图直接解决在面临灾难性，威胁生命的事件的连续运行的生物系统中需要更多时间的问题。该计划将利用分子生物学来开发控制生命系统运行速度的新方法，从而在发生破坏性事件之前延长系统崩溃之前的时间范围。本质上，该概念旨在减慢生命以挽救生命。

“在分子水平上，生命是一系列连续的生化反应，而这些反应的明确特征是它们完全需要催化剂才能发生，”生物停滞项目经理Tristan McClure-Begley说。“在细胞内，这些催化剂以蛋白质和大分子机器的形式出现，它们将化学能和动能转化为生物过程。我们使用Biostasis的目标是控制这些分子机器，并使它们全部以大约相同的速度减慢其滚动速度，以便我们可以适当地减慢整个系统的速度，并避免在干预被逆转或磨损时产生不利后果。”

该计划将采用各种方法来减慢活细胞的生化过程。理想情况下，这些方法将从简单的生物处理（如抗体）扩展到适用于整个细胞和组织的更全面的处理，最终一直扩展到完整生物体的水平。成功的方法将满足以下条件：当系统恢复并恢复正常速度时，系统在所有可测量的生物学功能上均应减慢速度，并且对细胞过程的损害最小。

McClure-Begley说：“我们的治疗方法需要以几乎相同的速率，相同的效力和功效打击每个细胞过程。”“我们不能集中处理以仅中断一部分已知的关键过程。”

例如，细胞呼吸对于许多细胞过程至关重要，但是如果呼吸受阻，则其他那些过程不会一并关闭。这种干预的不良适应反应最终将杀死细胞。

相反，DARPA正在寻找在蛋白质水平上控制细胞能量的生化方法。蛋白质是细胞功能的主力军，自然界提供了一些生物的例子，这些生物利用蛋白质来帮助蛋白质在极端的环境条件下生存。缓坡生物和青蛙蛙等生物表现出一种被称为“隐菌病”的能力，在这种状态下，所有新陈代谢过程似乎都已停止，但生命仍然存在。在缓速动物（俗称“水熊”）的无脊椎动物中，它们可以在冰冻，几乎完全脱水和极端辐射的条件下生存。同时，青蛙完全冷冻后可以存活数天。尽管这些动物涉及的特定分子机制非常不同，但它们有一个共同的生化概念：它们选择性地稳定了它们的细胞内机制。

“自然是灵感的源泉，” McClure-Begley说。“如果我们能够提出支持其他生物系统的最佳方法，并使它们在遭受破坏后不太可能进入失控的向下螺旋，那么我们将为生物学工具箱做出重大贡献。”

Biostasis最初旨在产生概念验证的台式技术，并在简单的生活系统中测试其应用以进行实验验证。为了支持最终过渡到患者，随着计划的发展，DARPA将与联邦卫生和监管机构合作，为潜在的，未来的人类医学用途开发途径。到五年期末，基础研究计划DARPA希望拥有多种工具，以减少急性损伤或感染后永久性损坏或死亡的风险。

类似的Biostasis技术还可以通过减少反应时间来延长血液制品，生物试剂和药物的保质期。早期的程序研究旨在确定可以在简单的生物系统（例如酶复合物或细胞系）中测试的方法。如果该计划的这一方面取得成功，这些技术将有助于减轻国防部将生物制品运输到现场的后勤负担。

DARPA将在美国东部时间2018年3月20日下午12:30举行“提案者日”网络研讨会，以提供有关生物停滞的更多信息并回答潜在提案者的问题。有关活动的详细信息，包括注册要求​​，请访问：https：//go.usa.gov/xnzqE。

即将发布的广泛代理商公告将提供完整的计划说明。