Cuando un miembro del servicio sufre una lesión traumática o una infección aguda, el tiempo transcurrido desde el evento hasta el primer tratamiento médico suele ser el factor más importante para determinar el resultado entre salvar una vida o no. Los socorristas deben actuar lo más rápido posible, primero para asegurar la mera supervivencia del paciente y luego para prevenir la discapacidad permanente. El Departamento de Defensa se refiere a esta crítica, ventana de tiempo inicial como la "hora dorada, "pero en muchos casos la oportunidad de intervenir con éxito puede extenderse mucho menos de sesenta minutos, razón por la cual el ejército invierte tanto en trasladar a las víctimas lo más rápido posible desde el campo de batalla a las instalaciones médicas adecuadas. Sin embargo, debido a las realidades del combate, A menudo existen límites estrictos para la disponibilidad de transporte y atención médica rápidos.

DARPA creó el programa Biostasis para desarrollar nuevas posibilidades para extender la hora dorada, no mejorando la logística o la atención en el campo de batalla, pero yendo tras el tiempo mismo, al menos cómo lo maneja el cuerpo. La biostasis intentará abordar directamente la necesidad de tiempo adicional en los sistemas biológicos que operan continuamente frente a situaciones catastróficas, eventos que ponen en peligro la vida. El programa aprovechará la biología molecular para desarrollar nuevas formas de controlar la velocidad a la que operan los sistemas vivos, y así extender la ventana de tiempo que sigue a un evento dañino antes de que el sistema colapse. Esencialmente, el concepto apunta a ralentizar la vida para salvarla.

"A nivel molecular, la vida es un conjunto de reacciones bioquímicas continuas, y una característica definitoria de estas reacciones es que necesitan un catalizador para que ocurra, "dijo Tristan McClure-Begley, el director del programa de Biostasis. "Dentro de una celda, estos catalizadores vienen en forma de proteínas y grandes máquinas moleculares que transforman la energía química y cinética en procesos biológicos. Nuestro objetivo con Biostasis es controlar esas máquinas moleculares y hacer que todas reduzcan su velocidad aproximadamente a la misma velocidad para que podamos ralentizar todo el sistema con elegancia y evitar consecuencias adversas cuando la intervención se invierte o desaparece ".

El programa seguirá varios enfoques para ralentizar los procesos bioquímicos en las células vivas. Idealmente, Estos enfoques escalarán desde tratamientos biológicos simples como anticuerpos hasta tratamientos más holísticos aplicables a células y tejidos completos, eventualmente escalando todo el camino hasta el nivel de un organismo completo. Los enfoques exitosos cumplirán las condiciones de que el sistema se ralentice en todas las funciones biológicas medibles y que lo haga con un daño mínimo a los procesos celulares cuando el sistema revierte y recupera la velocidad normal.

"Nuestros tratamientos deben afectar a todos los procesos celulares casi al mismo ritmo, y con la misma potencia y eficacia, ", Dijo McClure-Begley." No podemos enfocar los tratamientos para interrumpir solo un subconjunto de procesos críticos conocidos ".

Por ejemplo, la respiración celular es fundamental para muchos procesos celulares, pero esos otros procesos no se apagan en conjunto si se bloquea la respiración. Las respuestas desadaptativas de tal intervención acabarían con la muerte de la célula.

En lugar de, DARPA está buscando enfoques bioquímicos que controlen la energía celular a nivel de proteínas. Las proteínas son los caballos de batalla de las funciones celulares, y la naturaleza ofrece varios ejemplos de organismos que usan proteínas para ayudarlos a sobrevivir en condiciones ambientales extremas. Las criaturas como los tardígrados y las ranas de madera exhiben una capacidad conocida como "criptobiosis, "un estado en el que todos los procesos metabólicos parecen haberse detenido, sin embargo, la vida persiste. En el caso de los tardígrados, invertebrados microscópicos conocidos coloquialmente como "osos de agua", pueden sobrevivir a la congelación, casi deshidratación total, y radiación extrema. Ranas de madera, mientras tanto, puede sobrevivir estando completamente congelado durante días y días. Y aunque los mecanismos moleculares específicos involucrados en estos animales son muy diferentes, comparten un concepto bioquímico común:estabilizan selectivamente su maquinaria intracelular.

"La naturaleza es una fuente de inspiración, "Dijo McClure-Begley." Si podemos descubrir las mejores formas de reforzar otros sistemas biológicos y hacerlos menos propensos a entrar en una espiral descendente descontrolada después de haber sido dañados, entonces habremos hecho una adición significativa a la caja de herramientas de biología ".

La biostasis tiene como objetivo inicialmente generar pruebas de concepto, tecnologías de sobremesa y probando su aplicación en sistemas vivos simples para validación experimental. Para apoyar la eventual transición a los pacientes, DARPA trabajará con las agencias reguladoras y de salud federales a medida que avanza el programa para desarrollar un camino para el potencial, uso médico humano futuro. Al final de los cinco años, programa de investigación fundamental DARPA espera tener múltiples herramientas para reducir el riesgo de daño permanente o muerte después de una lesión o infección aguda.

Tecnologías de biostasis similares también podrían extender la vida útil de los productos sanguíneos, reactivos biológicos, y fármacos al reducir los tiempos de reacción. La investigación inicial del programa tiene como objetivo identificar enfoques que se puedan probar en sistemas biológicos simples, como complejos enzimáticos o líneas celulares. Si este aspecto del programa tiene éxito, estas tecnologías ayudarían a reducir la carga logística del Departamento de Defensa de transportar productos biológicos al campo.