Superżołnierz nie może kończyć się na sprzęcie. Musi być “lepszy” już u samych biologicznych podstaw i wygląda na to, że w USA mają już na to pomysł. DARPA proponuje krwinki 2.0, które same wykrywają biomarkery i dawkują mikroleki.
Amerykańska agencja DARPA postanowiła sięgnąć po rozwiązania, które do niedawna wydawały się jedynie elementem filmów science fiction. Ich najnowszy projekt dotyczy przekształcenia zwykłych czerwonych krwinek w zaawansowane biologiczne jednostki zdolne do samodzielnego działania w organizmie. Brzmi nieprawdopodobnie? Być może, ale prace już trwają i mają konkretny harmonogram.
Krew, która myśli. USA pracują nad inteligentnymi krwinkami do ratowania życia na polu walki
Biuro Technologii Biologicznych DARPA ogłosiło 10 września 2025 roku inicjatywę Smart-RBC, która zakłada fundamentalną zmianę roli ludzkich czerwonych krwinek (erytrocytów). Zamiast ograniczać je wyłącznie do funkcji transporterów tlenu, mają one zostać wyposażone w syntetyczne obwody biologiczne umożliwiające wykrywanie zagrożeń, podejmowanie decyzji i aktywne reagowanie na zmienne warunki. Chociaż sama koncepcja wydaje się futurystyczna, to opiera się na solidnych podstawach naukowych i już otrzymała finansowanie, co stanowi niejako potwierdzenie, że nie są to laboratoryjne brednie.
Nowe, lepsze krwinki z laboratorium mają zawierać trzy kluczowe elementy: czujniki biomarkerów, systemy decyzyjne oraz mechanizmy uwalniania cząsteczek efektorowych. W praktyce oznacza to, że każda komórka stanie się miniaturowym laboratorium diagnostycznym zdolnym do autonomicznego działania. Początkowe zastosowania skupią się na dwóch obszarach kluczowych dla żołnierzy – wsparciu wydajności w ekstremalnych warunkach oraz przyspieszeniu procesów krzepnięcia krwi po urazach. To drugie może znacząco zwiększyć szanse przeżycia na polu walki.
Czytaj też: Amerykanie straszyli tą bronią latami. Teraz wreszcie ją pokazali w pełnej krasie
Kolejnym aspektem wartym uwagi są dalekosiężne ambicje programu. Przyszłe wersje inteligentnych krwinek mogą oferować regulację termiczną organizmu, automatycznie dostosowując temperaturę ciała do skrajnych warunków otoczenia. Równie istotna jest perspektywa stworzenia uniwersalnej zgodności krwi, co wyeliminowałoby problemy z grupami krwi podczas transfuzji. Szczególnie interesująco przedstawia się możliwość adaptacji do warunków wysokogórskich, gdzie krwinki mogłyby automatycznie dostosowywać się do niskiego ciśnienia i zmniejszonej zawartości tlenu w powietrzu.
Smart-RBC w praktyce. 36 miesięcy, dwie fazy i konkretne cele
Przechodząc do kwestii technicznych, program Smart-RBC został zaplanowany na 36 miesięcy podzielonych na dwie równe fazy. Nadzorujący projekt dr Christopher Bettinger musi zmierzyć się z koniecznością przełamania barier między biologią syntetyczną a inżynierią biomedyczną. Pierwsza faza koncentruje się na fundamentalnych wyzwaniach technicznych, a w tym na integracji syntetycznych obwodów z komórkami macierzystymi podczas ich różnicowania w czerwone krwinki. Druga faza to praktyczne testy wydajności w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, z kulminacją w postaci demonstracji zdolności na żywo.
Czytaj też: 40 dronów wleci w powietrze i przytłoczy wrogów. Q-SLAM 40 to istna “broń czyszcząca”
W szerszym kontekście program wpisuje się w strategię Pentagonu traktującą syntetyczną biologię jako zdolność obronną. To nie odosobniona inicjatywa, ale element większego planu modernizacji amerykańskich sił zbrojnych z wykorzystaniem najnowszych osiągnięć biotechnologii. Chociaż sceptycy mogą kwestionować realność tak ambitnych założeń, to warto odnotować, że projekt ma konkretne ramy czasowe i budżet. Sukces mógłby otworzyć drogę do zastosowań wykraczających poza medycynę wojskową, oferując nowe możliwości w leczeniu chorób przewlekłych czy wsparciu dla astronautów i alpinistów. Jednak zanim to nastąpi, badacze muszą udowodnić, że ich koncepcje sprawdzą się w praktyce, a nie tylko w teoriach laboratoryjnych.
Jak “uzbroić krwinkę, która nie ma jądra?
Do największych wyzwań tego projektu należy fakt, że dojrzałe erytrocyty są pozbawione jądra i rybosomów. Nie da się więc w nich łatwo włączać nowych genów ani syntezować białek. Dlatego inżynieria musi zajść wcześniej, bo już na etapie komórek macierzystych różnicowanych do linii erytroidalnej, gdzie wbudowuje się elementy sensora i efektora, a następnie “zabiera” je do dorosłej krwinki. Alternatywą jest kapsułkowanie nanoukładów w błonie krwinki lub tworzenie opróżnionych z cytoplazmy nośników, które wypełnia się funkcjonalnymi ładunkami.
Zestaw czujników obejmowałby markery hipoksji, mleczanu, kortyzolu, cytokinów prozapalnych, toksyn bakteryjnych i wirusowych białek kapsydu. Logika decyzyjna może z kolei działać na podstawie bramek AND/OR i progów stężeń, żeby uniknąć fałszywych alarmów. Efektorami mogą z kolei być np. nanoosłony przeciwko toksynom, mikrodawki czynników krzepnięcia, tlenku azotu dla rozszerzania naczyń lub selektywne inhibitory szlaków zapalnych. Kluczowa jest precyzja wyzwalania oraz samowyciszenie po zadziałaniu, aby nie doprowadzić do przeciążenia organizmu człowieka.
Czytaj też: Czołgowe zbroje nowej ery. Chiny przerabiają pancerz swoich czołgów
Trzeba też pamiętać, że tego typu ingerencja w organizm człowieka niesie za sobą spore ryzyka. Nadreaktywność układu krzepnięcia, mikrozatory, niezamierzone interakcje z farmakoterapią, immunogenność modyfikowanych błon komórkowych czy wzrost lepkości krwi przy wysokich dawkach to realne zagrożenia. Do tego dochodzi problem kontroli jakości przy masowej produkcji i zmienność między pacjentami. Finalnie program musi udowodnić powtarzalność działania w populacji, a nie tylko na modelach zwierzęcych. Inną kwestią jest też sama ingerencja w ciało człowieka, choć musimy pamiętać, że erytrocyt żyje średnio 120 dni, a to zaleta i wyzwanie jednocześnie. Z jednej strony moduł naturalnie “sam się wymienia”, a z drugiej (zależnie od podejścia) trzeba opracować łańcuch produkcyjny pozwalający na utrzymanie ich w ciągłej aktywności.