Cơ quan Nghiên cứu các Dự án Phòng thủ Tiên tiến (DARPA) đã chính thức công bố sáng kiến sắp tới về Hồng cầu Thông minh (Smart-RBC) trong một thông báo đặc biệt do Văn phòng Công nghệ Sinh học của cơ quan này đưa ra vào ngày 10 tháng 9 năm 2025. Chương trình tìm cách biến đổi các tế bào hồng cầu bằng cách tích hợp các mạch sinh học có khả năng cảm nhận tín hiệu sinh lý, đưa ra quyết định và thực hiện các hành động trị liệu.
Những tế bào được biến đổi này, được mệnh danh là "hồng cầu thông minh" hay SRBC, được thiết kế để tăng cường khả năng chống chịu trong môi trường khắc nghiệt và cải thiện khả năng sống sót sau chấn thương nghiêm trọng bằng cách chủ động hỗ trợ điều hòa sinh lý và quá trình đông máu.
"Chương trình Smart-RBC nhằm mục đích biến đổi các tế bào hồng cầu chứa các đặc tính sinh học mới lạ có thể điều chỉnh sinh lý con người một cách an toàn và đáng tin cậy," cơ quan này tuyên bố trong thông báo của mình. DARPA giải thích thêm rằng sáng kiến này sẽ "cách mạng hóa các sản phẩm máu" bằng cách lập trình các chức năng mới vào các tế bào vốn chỉ có chức năng duy nhất là vận chuyển oxy.
Từ chức năng vận chuyển oxy đến vai trò "y sĩ" tại chỗ
Cốt lõi của khái niệm Smart-RBC nằm ở việc trang bị cho các tế bào này những mạch sinh học tổng hợp được thiết kế cho ba chức năng chính:
Cảm nhận (Sensing): Phát hiện các dấu ấn sinh học và tín hiệu sinh lý cụ thể trong cơ thể.
Ra quyết định (Decision-making): Xử lý thông tin cảm nhận được để xác định xem một tình trạng cụ thể có được đáp ứng hay không.
Kích hoạt (Actuating): Giải phóng các phân tử trị liệu hoặc các yếu tố tác động để thay đổi điều kiện trao đổi chất hoặc sinh lý nhằm đáp ứng lại tình hình.
Các ứng dụng ban đầu sẽ tập trung vào việc nâng cao hiệu suất và cải thiện quá trình cầm máu (quá trình ngăn chặn chảy máu). Tuy nhiên, DARPA hình dung một tương lai nơi SRBC có thể cung cấp một loạt các khả năng, bao gồm điều hòa thân nhiệt, tương thích với mọi nhóm máu và thích ứng với môi trường có độ cao lớn.
Phương pháp tiếp cận theo giai đoạn để đổi mới
DARPA đã cấu trúc chương trình Smart-RBC thành một nỗ lực kéo dài 36 tháng, được chia thành hai giai đoạn, mỗi giai đoạn 18 tháng.
Giai đoạn I sẽ yêu cầu các nhóm nghiên cứu phải chứng minh được khái niệm (proof-of-concept). Mục tiêu chính là cho thấy các mạch sinh học tổng hợp có thể được tích hợp thành công trong quá trình biệt hóa từ tế bào gốc thành tế bào hồng cầu, và quan trọng là, các mạch này vẫn hoạt động sau khi tế bào hồng cầu trưởng thành loại bỏ nhân của chúng — một giai đoạn quan trọng trong quá trình phát triển.
Giai đoạn II sẽ tập trung vào việc hoàn thiện hệ thống, chứng minh hiệu suất nâng cao và cuối cùng là trình diễn một khả năng thực tế để xác thực công nghệ.
Chương trình đang được dẫn dắt bởi Tiến sĩ Christopher Bettinger, một đầu mối kỹ thuật và là Giám đốc Chương trình tại Văn phòng Công nghệ Sinh học của DARPA. Để khuyến khích sự tham gia rộng rãi, cơ quan này đang hướng các đối tác mới tiềm năng đến DARPAConnect, một nguồn tài nguyên được thiết kế để hướng dẫn những người mới tham gia vào quy trình hợp đồng của cơ quan.
Mặc dù vẫn đang trong giaiodej sơ khai, sáng kiến Smart-RBC cho thấy sự đầu tư ngày càng tăng của Ngũ giác Đài vào sinh học tổng hợp như một năng lực phòng thủ quan trọng. Bằng cách tìm cách lập trình chính bản thân sinh học, DARPA đặt mục tiêu cải thiện một cách nền tảng khả năng sống sót, sức bền và khả năng thích ứng của quân nhân khi đối mặt với các môi trường hoạt động ngày càng khắc nghiệt và khó lường.
Hạnh Dương
www.Vietpressusa.us
