U laboratoriju s visokim stropom nalazi se uho na tanjuru u metalnoj kutiji. To je zapravo komad jabuke, isklesan u obliku uha, ali ni sasvim jabuka; celuloza je isprana iz stanica jabuka, a umjesto toga su naseljene ljudske stanice. To su stanice HeLa, notorne davno uzgajajući potomstvo u obliku raka vrata maternice. Da, ovo je uho iz maternice, koje drži jabuka.
„Biohaking je nova hortikultura“, kaže Andrew Pelling, direktor Pelling Laboratorija za biofizičku manipulaciju na Sveučilištu u Ottawi. Pelling izbjegava trenutni način genetske i biokemijske manipulacije, ispitujući ponašanje stanica kad se promijeni njihovo fizičko okruženje.
Uho od jabuke nastalo je kao fikcija, a odnosi se na poznati slučaj u kojem je ljudsko uho uzgajalo na leđima miša, a izbor HeLa stanica bio je namjerno provokativan. No, fuzija biljaka i životinja koje ovo djelo predstavlja obećava mnogo za regenerativnu medicinu, gdje se oštećeni dijelovi tijela mogu zamijeniti inženjerskim alternativama.
Inženjeri biomaterijala koji stvaraju alternativu našem vlastitom tjelesnom tkivu gotovo su uvijek radili na životinjama - na primjer, svinjama - čiji su organi slični našim. Biljno je kraljevstvo uglavnom bilo zapostavljeno. Međutim, nudi veliku raznolikost arhitekture, od kojih mnoge mogu služiti potrebama ljudske fiziologije. Također nudi način odstupanja od skupih vlasničkih biomaterijala: otvoreni izvor za sve.
Glavni problem u stvaranju organa je razviti materijale koji će biti u stanju sačuvati nove stanice u tijelu, održavati oblik i organizaciju organa. U sintetičkom pristupu oblikovana polimerna skela može se oblikovati kao organ, a zatim se razgrađivati kako nove stanice postupno zamjenjuju. Ili se stanice organa davatelja mogu isprati sve dok ne postoji „organ duh“- kolagena struktura koja će potom biti naseljena pacijentovim vlastitim stanicama. U svakom slučaju, umjetni i organski biomaterijali se proizvode komercijalno i vrlo su skupi.
Na polju biomaterijala svake se godine mijenjaju milijarde dolara iz ruke u ruku: mijenjaju se kosti, hrskavice, koža i čitavi organi. Ova industrija privlači talentirane istraživače koji su spremni profitirati od svog intelektualnog vlasništva, ali većina svijeta im to ne može priuštiti. Na primjer, malo ljudi može potrošiti 800 USD na kubični centimetar odmrznutog alografta za popravak kože kako bi popravio loše poderanu manžetnu rotora, ali jabuke mogu učiniti isto za cent za isti volumen.
Kupite crvenu jabuku iz trgovine prehrambenih proizvoda (ili iz vrta), posolite i operite sapunom i vodom, a zatim sterilizirajte u kipućoj vodi za vlaknastu mrežicu spremnu za rad s ljudskim stanicama. Implantirane pod kožu, ove se skele brzo popunjavaju stanicama iz okolnog tkiva, nakon čega slijede krvne žile. Nakon osam tjedana potpuno su kompatibilni s tijelom; imunološki sustav ih čak ni ne pokušava odbiti. Dio biljke počinje živjeti poput živog bića.
Dok neki Pellingov rad zahtijeva genetsku manipulaciju, njegov entuzijazam je više u fizičkom manipuliranju ćelijama - gurnuti ih sitnim iglicama, ispružiti ih laserom ili ih staviti u spremnike različitih oblika kako bi se vidjelo kako se organiziraju. Potonji pristup ima vrijedne primjene za složene medicinske probleme kao što je paraplegija.
Promotivni video:
Sitne kapilare u stabljikama šparoga prave su veličine i oblika za popravak leđne moždine. Pelling i njegovi neuroznanstvenici pokazali su da mišje živčane stanice dobro rastu u tim kanalima, a ako implantati kralježnične moždine imaju tendenciju propadanja u tijelu, biljna vlakna to ne čine. "Ona je potpuno inertna poput titana", kaže Pelling. Isto tako, latice ruže savršeno tvore skele za kožne grafte.
„Ova je vrsta istraživanja važna jer proširuje kutiju s alatima“, kaže Jeffrey Karp, stručnjak za biomaterijal na Harvard School of Medicine. "Ova otkrića otvaraju nove mogućnosti onima koji rade u translacijskoj medicini."
Pelling's Lab nalazi se u Kanadi, gdje ima koristi od lojalnog regulatornog okruženja. Za razliku od Europe, koja se snažno protivi genetski modificiranim organizmima (GMO), ili Sjedinjenim Državama, sa svojom kontroverzom u povijesti, Kanada potiče biološku zaštitu i zdravstvena istraživanja općenito. Kanadsko nacionalno ministarstvo zdravlja čak je 2011. sponzoriralo simpozij pod nazivom Naša post-ljudska budućnost, na kojem možete pogoditi o čemu se razgovaralo (očito o našoj post-ljudskoj budućnosti, očito).
Da bi pronašli medicinsku upotrebu, biomaterijali otvorenog koda - poput gornjeg recepta za otopljenu jabuku - moraju proći kroz nekoliko faza ispitivanja radi odobrenja propisa. Ako se na kraju ovog postupka ne vidi dobit, za kliničko ispitivanje trebat će privatna sredstva. Pristupačni, lokalno proizvedeni i jeftini biomaterijali na globalnoj razini mogu biti meta filantropa.
Iako neka biološka istraživanja zahtijevaju certificirane laboratorije i višestruku razinu sigurnosti, mnogi se od toga odriču. Pelling's Lab razvija metode koje omogućuju široj javnosti da cvrkne moguće eksperimente u laboratoriju, ili da direktno koristi mikroskop, ili da pokuša ponoviti eksperiment kod kuće koristeći opremu za biootkrivanje kuće i široko dostupne materijale.
"Zamislite da bi ljudi stvorili stanične strukture na isti način na koji doniraju računalnu moć SETI-u - potrazi za izvanzemaljskom inteligencijom", kaže Pelling. "Svi će se zagonetiti ovom zagonetkom, a mogli bismo testirati stotine uvjeta."
Mjesta poput Pellingovog laboratorija obećavaju da će izvesti manipulaciju ćelijama na ulice, bilo da nam se sviđa ili ne. Možda je to budućnost koju zaslužujemo najviše: organi uzgojeni u biljkama.
Ja sam Groot.
ILYA KHEL