Çağrı işareti Morphine 1-2 idi.
Şubat 2007’de devasa çift rotorlu yaralı tahliye helikopteri, Bağdat’ın kuzeyindeki Balad’daki bir sahra hastanesine üç yaralı askeri bıraktıktan hemen sonra yeni bir çağrı aldı: Gündüz vakti isyancıların kontrolündeki bir bölgeden uçmak zorunda olan acil bir görev. Genelde bu tür yerlere helikopterler gece ve tüm ışıklar kapalı şekilde gider.
Al-Anbar eyaletinin doğu tarafındaki Karmah şehri yakınlarından geçerken bir isyancı taşınabilir bir füze fırlatıcısı ateşledi. Muhtemelen atışı gören kuyruk nişancısı pilotu kaçınma manevrası yapması için uyardı. Ancak füze kilitlenmişti ve patlama uçakta yangın başlattı. Pilot 58 çileli saniye boyunca arızalanan makineyle mücadele ettikten sonra Morphine 1-2 yere çakıldı. Yedi mürettebatın tamamı öldü.
Helikopter gündüz orada ne yapıyordu? Donanma subayı ve DARPA Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı program yöneticisi Robert Murray, bu olayı istihbarat subayı olarak incelemiş biri olarak açıklıyor: “Kan getirip geri götürüyordu. ‘Kan koşusu’ dediğimiz bir görevdeydi ve yaralı tahliyesinden sonra en yüksek önceliğe sahipti.”
Bugün askeri ve sivil dünyada kronik kan sıkıntısı sentetik alternatiflerin geliştirilmesi yarışını körüklüyor. Önlenebilir savaş alanı ölümlerinin yaklaşık yüzde 90’ı kanama kaynaklı; bir kan damarı yırtıldığında oluşan kanama dünya genelinde annelerin ölüm nedenlerinin başında geliyor. Transfusion dergisinde 2025’te yayımlanan bir çalışmaya göre, ABD’de hastaneye ulaşmadan önce kan ihtiyacı olabilecek 1,2 milyon travma hastasının sadece yüzde 1’i kan aldı. Amerikan Cerrahlar Koleji’ne göre bu sıkıntı ABD’de yılda yaklaşık 10 bin önlenebilir ölüme yol açıyor. Küresel ölçekte bu rakam muhtemelen milyonlarla ifade ediliyor.
Sıkıntının bir nedeni kanın saklama sorunu. Tam kan buzdolabında sadece 35 gün dayanıyor, bu yüzden bankalar süreyi uzatmak için bileşenlere ayırıyor. Bu da kusurlu bir çözüm. Yaraların pıhtılaşmasına yardımcı olan trombositler genellikle oda sıcaklığında saklanıyor ve bir haftadan az süreyle dayanıyor. Hastaneler ve ordu oksijen taşıyan kırmızı kan hücrelerini ve hacmi geri kazandırıp pıhtılaşmaya yardımcı olan protein açısından zengin plazmayı donduruyor. Çözüldükten sonra her ikisi de günler içinde bozuluyor. Murray soruyor: “Saldırıya uğrayacağımı bilmiyorsam ne olacak? Çözdüm ve bozulmasına izin verdim, öyle değil mi?”
Afganistan’daki savaş yaralanmalarına ilişkin bir JAMA çalışması bir transfüzyon ihtiyacı olan kişi için sihirli bir sayı öneriyor: Başlamak için 36 dakikanız var.
İşte bu yüzden askeri tecrübesinin yanı sıra fizyoloji doktorası bulunan Murray, kanın savaş alanı sorunlarını ele almak için bir DARPA girişimi yürütüyor. 73 milyon dolarlık RAPIID programının sorumlusu. Programın adı “resuscitation and prevention of ischemia-induced dysfunction” yani canlandırma ve iskemi kaynaklı işlev bozukluğunun önlenmesi. Amacı plazma, trombosit ve kırmızı kan hücresi olmak üzere üç ana transfüzyon bileşeninin raf ömrü uzun versiyonlarını yaratmak. Bu yıl sonlarında başlaması planlanan RAPIID, kanı sentezleme veya ömrünü uzatma yönündeki on yıllardır süren çalışmanın üzerine oturuyor. En son olarak, araştırmacıların hayvanlarda umut verici sonuçlar gösterdiği 47,5 milyon dolarlık FSHARP yani “fieldable solutions for hemorrhage with bio-artificial resuscitation products” programı yer alıyor.
RAPIID’de farklı bileşenler için denemeler paralel yürütülecek ve hedef 2029’a kadar sahada kullanılabilecek kurutulmuş kan ürünlerinin torbalarının hazır olması. Bu durum Murray’i FDA ile klinik denemelerin bir orkestrasını yöneten bir şef konumuna getiriyor; aynı zamanda transfüzyonla birlikte gelen ekipmanı da temin etmesi gerekiyor. Bu ekipman savaş koşullarına dayanıklı saklama torbalarından hastanın vücudunda ne kadar yapay kan bulunduğunu kontrol edebilecek testlere kadar uzanıyor.
Her şeyi yetiştirmek zor olacak ama ordu sıkıntıya çözüm bulma baskısı altında. Toplu yaralanma olayından sonra kan bağışı zamanında yetişmeyebilir ve Afganistan’daki savaş yaralanmalarına ilişkin JAMA çalışması, yaralının transfüzyona ihtiyacı varsa sihirli sayının 36 dakika olduğunu gösteriyor. Murray’e göre “Bir şey kurtarılabilirse ve genel olarak tüm kanamaları kurtarılabilir sayıyorsak, 36 dakika içinde kan alırsanız hayatta kalma neredeyse garanti. Ondan sonra hayatta kalma şansı hızla düşüyor.”
Taşınabilir ve raf ömrü uzun kan bileşenleri misyonunda plazma en kolay hedef. Araştırmacılar, bütün insan kanının yüzde 55’ini oluşturan sarımsı sıvı olan plazmayı izole edip dondurarak kurutmayı 1930’ların sonlarından beri biliyor. İkinci Dünya Savaşı cephelerinde su, tuz ve binlerce çeşit proteinden oluşan karışım yaralı askerlerde kan hacmini geri kazandırdı ve bir ölçüde kanamayı kontrol etti. 1960’larda ABD, enfekte bağışçılardan gelen hepatit bulaş riski nedeniyle dondurarak kurutulmuş plazmayı terk etti. Ancak tarama, test ve kurutma teknikleri gelişti ve 2010’dan itibaren ABD ordusu bu ürünleri üretme kapasitesini yeniden kurmak için yıllar süren bir çabaya başladı. Son iki yılda FDA, ABD ordusunun acil durumlarda kullanmasına izin verecek iki tip dondurarak kurutulmuş plazmayı onayladı ve bunlardan biri siviller tarafından da kullanılabilir.
Trombositlerin ömrünü uzatma çabaları 1950’lere kadar uzanıyor ama pek başarılı olunamadı. Biyomühendisler örneğin trombosit zarlarını sentetik parçacıklara bağlamayı denedi. En başarılı proje Cellphire şirketinden geliyor; şirket gerçek insan trombositlerini dondurarak kurutuyor. Ürün klinik çalışmalarda insanlarda güvenlik ve etkinlik gösterdi ancak bağışçıya bağımlılığı nedeniyle bu yaklaşımın ölçeklenip ölçeklenemeyeceği belirsiz.
Kırmızı kan hücrelerini korumak ya da taklit etmek de benzer şekilde zor. En kritik bileşenleri oksijen taşıyan ve bir hücre zarıyla kaplı olan hemoglobin. Yüzyılı aşkın süredir araştırmacılar, bağışçı ve alıcının kan gruplarının uyumlu olması gerektiği gibi bağışıklık sorunlarını yaratan bu dış tabaka olmadan hemoglobin sunmanın yollarını arıyor. Evrimsel baskı bu zarfı çok iyi bir nedenle geliştirdi: “Çıplak” hemoglobin kanda hızla bozuluyor ve organ hasarına yol açabiliyor. Ayrıca vücudun kan damarlarını açan doğal mekanizması olan nitrik oksidi de tüketiyor ve kanallar daralıyor.
Bu sorun 1980 ve 1990’larda transfüzyonların HIV bulaştırabileceği korkusu nedeniyle zarfsız taşıma mekanizmaları olan hemoglobin bazlı oksijen taşıyıcılarına ilgi uyandırdığında çok net ortaya çıktı. HemAssist adındaki bir ürün, hızlı bozulma sorununu önlemek için hemoglobin alt birimlerini birbirine bağladı. Soğuk depolamada yaklaşık bir yıl dayanması avantajı vardı; kırmızı kan hücreleri yaklaşık 40 gün dayanıyor. Ancak nitrik oksit sorununu çözmedi ve kan damarlarını daralttı. Klinik bir çalışmada HemAssist alan 52 kişiden 24’ü öldü, kontrol grubundaki 46 kişiden sekizi öldü. Ana şirket 1998’de denemeleri sonlandırdı. JAMA’da 2008’de yayımlanan klinik çalışmaların gözden geçirilmesi HBOC’lerin kaderini pekiştirdi; genel olarak kalp krizi riskini üç kat artırdıkları ve ölüm riskini yüzde 30 yükselttikleri bulundu.
Daha yakın dönemde araştırmacılar “kan çiftçiliği” adı verilen bir teknolojiyle kırmızı kan hücrelerini laboratuvarda büyütmeye çalıştı; bu yöntem indüklenmiş pluripotent kök hücrelerden türetilen öncüllerden hücre üretmeyi içeriyor. Engeller maliyet ve verim. DARPA 2008’de atılan göbek kordon kanından kök hücreler kullanarak bir çiftçilik girişimi başlattı ancak bir ünite kırmızı kan hücresi başına maliyeti on binlerce doların altına indiremedi. Projeyi kapattı ve araştırmayı Uniformed Services University’ye devretti. Maliyet daha düşük olsa bile çiftçilikle üretilen kan sırt çantasında taşınamaz. Murray’in dediği gibi “Bunlar hâlâ hücre; hâlâ buzdolabı gerektiriyor, hâlâ özel muamele gerektiriyor.”
Tüm bu zorlukları birden çözmek kolay olmayacak. Siyah Hawk Down’a ilham veren Mogadişu savaşında savaş cerrahı olarak görev yapmış Alabama Üniversitesi Birmingham’daki cerrahi profesörü John Holcomb, “Her bir proje tek başına dev bir çaba” diyor. “Bence her biri tek tek başarılı olacak. Bu bireysel ürünleri nasıl kullanacağımız ya da nasıl bir araya getireceğimiz ise henüz belli değil.”
DARPA laboratuvarda üretilen kan fikrinden vazgeçtikten birkaç yıl sonra Murray, Japonya ana karasının 400 mil güneybatısındaki Okinawa adasındaki bir üste görev yaptı ve kan tedarikinin kırılganlığını bizzat gördü. Site, adadan komuta edilen yaklaşık 27 bin deniz piyadesine artı üs ve USPACOM olarak adlandırılan Pasifik’teki 100 milyon mil karelik bir bölgede konuşlu binlerce başka askeri personele hizmet veren bir kan bankasına ev sahipliği yapıyor. USPACOM batı Hindistan’dan Hawaii’ye ve Antarktika’dan Arktik’e kadar uzanıyor. Murray anlatıyor: “Kan merkezi hastanenin hemen yanında, adadaki tüm uydu haberleşmelerinin yaklaşık 200 metre uzağında. Bir füze saldırısı üçünü de yok edebilir.”
Murray merak etti: Daha uzun süre dayanabilecek sentetik kan üretmenin bir yolu var mı? 2018’de fizyoloji doktorasını tamamladığında ordu da Okinawa tesisinin kırılganlığının farkına varmıştı. Terörizmden Çin ya da Rusya ile potansiyel bir kara savaşına odaklanmayı kaydırmasıyla 2018 Ulusal Savunma Stratejisi, tüm USPACOM’u kapsayan kan koşularına tek bir siteye güvenmenin risklerini savaş planlamacılarına gösterdi. DARPA sahte kan üretimi fikrine yeniden ciddi şekilde eğildi ve 2023’te FSHARP programını başlattı. Murray 2024’te DARPA Biyolojik Teknolojiler Ofisi’nde yardımcı program yöneticisi olarak göreve başladı ve 2026’da program yöneticisi oldu; bu, RAPIID’in bu mayısta teklif çağrısı yapmasından birkaç ay öncesine denk geldi.
Göreve gelmeden önce ilgili çalışmalar yıllardır sürüyordu. FSHARP fonuyla desteklenen KaloCyte şirketindeki araştırmacılar, şimdi Maryland Üniversitesi, Penn State ve Pittsburgh Üniversitesi’nde doktor olanların geliştirdiği bir tekniği test etmeye devam etti; bu teknik süresinin dolmak üzere olan bağışçı kanından hemoglobini “yeniden kullanıyor”. CEO Elaine Haynes açıklıyor: “Bu hemoglobini alıp yapay bir hücre zarı gibi çalışan bir lipid nanopartikül içine paketliyoruz.”
ErythroMer adlı ürün esasen yeni bir HBOC türü. Zar bozulmayı engelliyor, tehlikeli nitrik oksit tüketimini sınırlıyor ve hemoglobinin oksijeni alıp bırakmasına da yardımcı oluyor. Her ErythroMer hücresi KC-1003 adı verilen bir lipid içeriyor ve nöbetçi gibi davranıyor: Akciğerlerdeki yüksek pH’ta ErythroMer içindeki küçük bir molekülü uzaklaştırma sinyali veriyor ve oksijenin girmesine izin veriyor. Daha sonra pH’ın daha düşük olduğu yorgun dokuda KC-1003 molekülü geri getiriyor ve oksijen salınıyor.
Takım, İkinci Dünya Savaşı dönemindeki bilim insanlarının plazmayla kullandığı yönteme benzer iyi anlaşılmış bir liyofilizasyon süreciyle ürününü oda sıcaklığında saklanabilmesi için dondurarak kurutuyor ve iki yıl stabil kalabiliyor. 2016’da kanının yüzde 70’ine kadarını kaybetmiş fare ve sıçanlarda yapılan bir çalışmada ErythroMer kan basıncını ve oksijen dağıtımını stabilize etti; HemAssist’i batıran damarların yıkıcı daralması görülmedi. FSHARP bu çalışmayı ilerletti ve HBOC’nin plazma ve trombositlerle nasıl etkileşime girdiğine dair çalışmaları finanse etti.
İsviçre Çakı’sının sapı gibi sentetik trombosit, biyolojik eşdeğerleri açacak bir tornavida ya da çivi dosyası görevi gören peptidlerden oluşan özel ek parçalara sahip.
KaloCyte’nin hâlâ çözmesi gereken çok şey var. Haynes’e göre şirket ayda sadece bin ila iki bin ünite süresinin dolmak üzere olan hemoglobine ulaşabiliyor. Bu yüzden laboratuvarda kendi hemoglobini üretmek için kullanmayı amaçladığı bir maya suşunu lisansladı.
Masanın başında bir video görüşmesi sırasında Haynes bana kullanıma hazır ErythroMer örneğini gösterdi. İki bölmeli sağlam bir saklama torbasına konmuştu. Bir bölme kırmızı tozla doluydu; bu hemoglobin ürünüydü, diğeri ise sahada hızla yeniden sulandırmak için steril su içeriyordu. Murray’in ana planı kapsamında sonunda “sentetik trombosit içeren başka bir kap ve ardından plazma içeren üçüncü bir kap” olacağını açıkladı.
Ama bu vizyonun gerçekleşmesi çalışan bir sentetik trombosit bulunmasına bağlı.
