V laboratóriu s vysokým stropom je ucho na miske v kovovej krabici. Je to vlastne kúsok jablka vyrezaného do tvaru ucha, ale nie celkom jablko; celulóza bola premytá z buniek jabĺk a namiesto toho boli obsadené ľudské bunky. Sú to bunky Hela, ktoré sú už dávno známe tým, že kultivujú potomkov vo forme rakoviny krčka maternice. Áno, toto je ucho z lona, ktoré drží jablko.
„Biohacking je nové záhradníctvo,“hovorí Andrew Pelling, riaditeľ Laboratória biofyzikálnej manipulácie v Pellinge na univerzite v Ottawe. Pelling sa vyhýba súčasnému spôsobu genetickej a biochemickej manipulácie a skúma správanie buniek pri zmene ich fyzického prostredia.
Jablkové ucho bolo vytvorené ako dielo fikcie a poukazuje na slávny prípad, keď sa ľudské ucho pestovalo na zadnej strane myši a výber buniek HeLa bol zámerne provokatívny. Fúzia rastlín a zvierat, ktorú tento kus predstavuje, sľubuje veľa pre regeneratívnu medicínu, kde je možné nahradiť chybné časti tela technickými alternatívami.
Biomateriálni inžinieri, ktorí vytvárajú alternatívu k vlastným tkanivám tela, takmer vždy pracovali na zvieratách - napríklad ošípaných - ktorých orgány sú podobné našim. Rastlinné kráľovstvo bolo zväčša zanedbávané. Ponúka však obrovskú škálu architektúr, z ktorých mnohé môžu slúžiť potrebám ľudskej fyziológie. Ponúka tiež spôsob, ako sa vzdialiť od drahých proprietárnych biomateriálov: otvorený zdroj pre všetkých.
Hlavným problémom pri vytváraní orgánu je vývoj materiálov, ktoré budú schopné zachovať nové bunky v tele, zachovať tvar a organizáciu orgánu. Pri syntetickom prístupe môže byť formovaná polymérna kostra tvarovaná ako orgán a potom biodegradovaná, keď ju nové bunky postupne nahrádzajú. Alebo bunky darcovského orgánu sa môžu vymývať, až kým niet žiadneho „orgánového ducha“- kolagénových štruktúr, ktoré potom budú obsadené vlastnými bunkami pacienta. V každom prípade sa umelé a organické biomateriály vyrábajú komerčne a sú veľmi drahé.
V oblasti biomateriálov sa každý rok menia z ruky do ruky miliardy dolárov: menia sa kosti, chrupavka, pokožka a celé orgány. Toto odvetvie priťahuje talentovaných vedcov, ktorí sú ochotní profitovať zo svojho duševného vlastníctva, ale väčšina sveta si to nemôže dovoliť. Napríklad málo ľudí môže minúť 800 dolárov na kubický centimeter deferlularizovanej aloštepy pokožky na opravu zle roztrhanej rotátorovej manžety, ale jablká môžu urobiť to isté pre cent pri rovnakom objeme.
Kúpte si červené jablko z obchodu s potravinami (alebo vyberte zo záhrady), nakrájajte na plátky a umyte mydlom a vodou, potom sterilizujte vo vriacej vode na vláknitú sieť pripravenú na prácu s ľudskými bunkami. Po implantácii pod kožu sa tieto lešenia rýchlo zaplnia bunkami z okolitého tkaniva, po ktorých nasledujú krvné cievy. Po ôsmich týždňoch sú plne kompatibilné s telom; imunitný systém sa ich ani nesnaží odmietnuť. Časť rastliny začína žiť ako živá bytosť.
Zatiaľ čo časť Pellingovej práce si vyžaduje genetickú manipuláciu, jeho nadšenie spočíva skôr vo fyzickej manipulácii s bunkami - ich strčením malými ihlami, natiahnutím laserom alebo ich uzavretím do nádob rôznych tvarov, aby zistili, ako sa sami organizujú. Posledne uvedený prístup má cenné aplikácie pre zložité zdravotné problémy, ako je paraplegia.
Propagačné video:
Drobné kapiláry v stonkách špargle majú správnu veľkosť a tvar na opravu miechy. Pelling a jeho neurovedci preukázali, že nervové bunky myši v týchto kanáloch dobre rastú, zatiaľ čo implantáty miechy majú tendenciu sa v tele rozpadávať, rastlinná vláknina však nie. "Je úplne inertná - ako titán," hovorí Pelling. Podobne ružové okvetné lístky dokonale vytvárajú lešenie pre kožné štepy.
„Tento výskum je dôležitý, pretože rozširuje súbor nástrojov,“hovorí Jeffrey Karp, odborník na biomateriály na Harvardskej lekárskej fakulte. „Objavy, ako sú tieto, otvárajú nové príležitosti pre tých, ktorí pracujú v oblasti translačnej medicíny.“
Pelling's Lab sa nachádza v Kanade, kde ťaží z lojálneho regulačného prostredia. Na rozdiel od Európy, ktorá má silnú opozíciu proti geneticky modifikovaným organizmom (GMO), alebo voči Spojeným štátom, ktoré svojou históriou kontroverzie podporujú Kanadu vo všeobecnom výskume v oblasti biohackingu a zdravia. V roku 2011 kanadské ministerstvo zdravotníctva sponzorovalo sympózium s názvom Naša post-ľudská budúcnosť, kde môžete uhádnuť, o čom sa diskutovalo (samozrejme naša post-ľudská budúcnosť).
Aby sa našlo lekárske použitie, musia biomateriály s otvoreným zdrojovým kódom - ako napríklad vyššie uvedený recept na deelullarizáciu jabĺk - prejsť niekoľkými fázami testovania, aby sa schválili regulačné orgány. Ak sa na konci tohto procesu nedosiahne žiaden zisk, klinické skúšanie bude vyžadovať súkromné financovanie. Celosvetovo môžu byť pre filantropov cieľom cenovo dostupné, miestne vyrobené a lacné biomateriály.
Zatiaľ čo niektoré biologické výskumy si vyžadujú certifikované laboratóriá a viacnásobné úrovne bezpečnosti, mnohé z nich sa vzdávajú. Pelling's Lab vyvíja metódy, ktoré umožňujú širokej verejnosti tweetovať možné experimenty pre laboratórium alebo priamo prevádzkovať mikroskop, alebo sa pokúsiť replikovať experiment doma pomocou domáceho biohackovacieho zariadenia a bežne dostupných materiálov.
„Predstavte si, že by ľudia vytvárali bunkové štruktúry rovnakým spôsobom, ako darujú počítačovej sile SETI - hľadanie mimozemskej inteligencie,“hovorí Pelling. „Každý bude zmätený nad touto hádankou a mohli by sme vyskúšať stovky podmienok.“
Miesta, ako je Pellingova laboratória, sľubujú presunutie manipulácie s bunkami do ulíc, či sa nám to páči alebo nie. Možno je to budúcnosť, ktorú si zaslúžime najviac: rastlinné orgány.
Ja som Groot.
ILYA KHEL