Przyszłość, Na Jaką Zasługujemy: Organy Wyhodowane Z Roślin - Alternatywny Widok

Przyszłość, Na Jaką Zasługujemy: Organy Wyhodowane Z Roślin - Alternatywny Widok
Przyszłość, Na Jaką Zasługujemy: Organy Wyhodowane Z Roślin - Alternatywny Widok

Wideo: Przyszłość, Na Jaką Zasługujemy: Organy Wyhodowane Z Roślin - Alternatywny Widok

Wideo: Przyszłość, Na Jaką Zasługujemy: Organy Wyhodowane Z Roślin - Alternatywny Widok
Wideo: 15 oznak, że jesteś wybitnie inteligentny, ale o tym nie wiesz 2024, Marzec
Anonim

W laboratorium z wysokim sufitem na naczyniu w metalowym pudełku znajduje się ucho. W rzeczywistości jest to kawałek jabłka wyrzeźbiony w kształcie ucha, ale też nie całkiem jabłko; celulozę wypłukano z komórek jabłek i zamiast tego zasiedlono komórki ludzkie. To komórki HeLa, znane od dawna z hodowli potomstwa w postaci raka szyjki macicy. Tak, to jest ucho z łona, trzymane przez jabłko.

„Biohacking to nowe ogrodnictwo” - mówi Andrew Pelling, dyrektor Pelling Biophysical Manipulation Laboratory na University of Ottawa. Pelling unika obecnej mody na manipulacje genetyczne i biochemiczne, badając zachowanie komórek, gdy zmienia się ich środowisko fizyczne.

Ucho jabłkowe powstało jako dzieło fikcyjne, nawiązujące do słynnego przypadku, w którym ludzkie ucho wyrosło na grzbiecie myszy, a wybór komórek HeLa był celowo prowokujący. Ale fuzja roślin i zwierząt, którą ta praca przedstawia, obiecuje wiele dla medycyny regeneracyjnej, w której wadliwe części ciała można zastąpić alternatywami inżynieryjnymi.

Inżynierowie zajmujący się biomateriałami, którzy tworzą alternatywy dla naszych własnych tkanek, prawie zawsze pracowali na zwierzętach - na przykład świniach - których organy są podobne do naszych. Królestwo roślin zostało w dużej mierze zaniedbane. Oferuje jednak ogromną różnorodność architektur, z których wiele może zaspokajać potrzeby fizjologii człowieka. Oferuje również sposób na odejście od drogich, zastrzeżonych biomateriałów: open source dla każdego.

Głównym problemem w tworzeniu narządu jest opracowanie materiałów, które będą w stanie zachować nowe komórki w organizmie, zachować kształt i organizację narządu. W podejściu syntetycznym uformowane rusztowanie polimerowe może mieć kształt organu, a następnie ulegać biodegradacji, gdy nowe komórki stopniowo go zastępują. Lub komórki narządu dawcy mogą zostać wypłukane, aż nie będzie żadnego „ducha narządu” - struktur kolagenowych, które zostaną następnie wypełnione przez własne komórki pacjenta. W każdym razie sztuczne i organiczne biomateriały są produkowane komercyjnie i są bardzo drogie.

W dziedzinie biomateriałów miliardy dolarów zmieniają się co roku z rąk do rąk: zmieniają się kości, chrząstki, skóra i całe narządy. Ta branża przyciąga utalentowanych naukowców, którzy chcą czerpać zyski ze swojej własności intelektualnej, ale większości świata na to nie stać. Na przykład niewiele osób może wydać 800 USD na centymetr sześcienny odkomórkowionego przeszczepu allogenicznego skóry, aby naprawić poważnie zerwany mankiet rotatorów, ale jabłka mogą zrobić to samo za centa przy tej samej objętości.

Kup czerwone jabłko w sklepie spożywczym (lub wybierz z ogrodu), pokrój i umyj mydłem i wodą, a następnie sterylizuj we wrzącej wodzie, aby uzyskać siatkę z włókien gotową do pracy z komórkami ludzkimi. Wszczepione pod skórę rusztowania te szybko wypełniają się komórkami z otaczającej tkanki, a następnie naczyniami krwionośnymi. Po ośmiu tygodniach są w pełni kompatybilne z organizmem; układ odpornościowy nawet nie próbuje ich odrzucić. Część rośliny zaczyna żyć jak żywa istota.

Podczas gdy niektóre prace Pellinga wymagają manipulacji genetycznej, jego entuzjazm polega bardziej na fizycznym manipulowaniu komórkami - trącaniu ich malutkimi igłami, wyciąganiu ich laserem lub zamykaniu ich w pojemnikach o różnych kształtach, aby zobaczyć, jak się organizują. To drugie podejście ma cenne zastosowania w przypadku złożonych problemów medycznych, takich jak porażenie kończyn dolnych.

Film promocyjny:

Małe naczynia włosowate w łodygach szparagów mają odpowiedni rozmiar i kształt do naprawy rdzenia kręgowego. Pelling i jego neuronaukowcy wykazali, że mysie komórki nerwowe dobrze rosną w tych kanałach i chociaż implanty rdzenia kręgowego mają tendencję do rozkładania się w organizmie, włókno roślinne nie. „Jest całkowicie bezwładna - jak tytan” - mówi Pelling. Podobnie płatki róż doskonale tworzą rusztowanie dla przeszczepów skóry.

Image
Image

„Tego rodzaju badania są ważne, ponieważ poszerzają zakres narzędzi” - mówi Jeffrey Karp, ekspert ds. Biomateriałów z Harvard School of Medicine. „Takie odkrycia otwierają nowe możliwości dla osób pracujących w medycynie translacyjnej”.

Laboratorium Pellinga znajduje się w Kanadzie, gdzie korzysta z lojalnego środowiska regulacyjnego. W przeciwieństwie do Europy, która ma silny sprzeciw wobec organizmów zmodyfikowanych genetycznie (GMO), czy Stanów Zjednoczonych, które mają historię kontrowersji, Kanada zachęca do biohackingu i ogólnie badań zdrowotnych. W 2011 roku Kanadyjski Narodowy Departament Zdrowia zasponsorował nawet sympozjum zatytułowane Nasza post-ludzka przyszłość, na którym można zgadnąć, o czym dyskutowano (oczywiście o naszej post-ludzkiej przyszłości).

Aby znaleźć zastosowanie medyczne, biomateriały open source - takie jak powyższy przepis na bezkomórkowe jabłka - muszą przejść kilka etapów testów w celu uzyskania zatwierdzenia przez organy regulacyjne. Jeśli po zakończeniu tego procesu nie będzie żadnego zysku, badanie kliniczne będzie wymagało finansowania prywatnego. Globalnie niedrogie, produkowane lokalnie i niedrogie biomateriały mogą być celem dla filantropów.

Podczas gdy niektóre badania biologiczne wymagają certyfikowanych laboratoriów i wielu poziomów bezpieczeństwa, wielu z nich rezygnuje. Laboratorium Pellinga opracowuje metody, które pozwalają ogółowi społeczeństwa tweetować możliwe eksperymenty laboratoryjne, bezpośrednio obsługiwać mikroskop lub próbować powtórzyć eksperyment w domu przy użyciu domowego sprzętu do biohackingu i powszechnie dostępnych materiałów.

„Wyobraź sobie, że ludzie stworzyliby struktury komórkowe w taki sam sposób, w jaki przekazują moc obliczeniową SETI - poszukiwanie pozaziemskiej inteligencji” - mówi Pelling. „Wszyscy będą zaskoczeni tą zagadką, a my moglibyśmy przetestować setki warunków”.

Miejsca takie jak laboratorium Pellinga obiecują przenieść manipulacje komórkami na ulice, czy nam się to podoba, czy nie. Być może to jest przyszłość, na którą zasługujemy najbardziej: narządy roślinne.

Jestem Groot.

ILYA KHEL