Laboratorijā ar augstiem griestiem metāla kārbā uz trauka ir auss. Tas faktiski ir ābola gabals, cirsts auss formā, bet arī ne gluži ābols; celuloze tika mazgāta no ābolu šūnām, un tā vietā tika apdzīvotas cilvēku šūnas. Tās ir HeLa šūnas, kas ir bēdīgi slavenas pēc seniem laikiem, kad audzē pēcnācējus dzemdes kakla vēža formā. Jā, šī ir auss no dzemdes, ko tur ābols.
"Biohacking ir jaunā dārzkopība," saka Endrjū Pelings, Otavas universitātes Pelinga biofizikālo manipulāciju laboratorijas direktors. Pelings izvairās no pašreizējās ģenētisko un bioķīmisko manipulāciju modeļa, pārbaudot šūnu izturēšanos, mainoties to fiziskajai videi.
Ābolu auss tika izveidots kā daiļliteratūras darbs, atsaucoties uz slaveno gadījumu, kad cilvēka auss tika audzēta peles aizmugurē, un HeLa šūnu izvēle bija apzināti provokatīva. Bet augu un dzīvnieku saplūšana, ko šis gabals raksturo, daudz sola reģeneratīvajai medicīnai, kur bojātās ķermeņa daļas var aizstāt ar inženierijas alternatīvām.
Biomateriālu inženieri, kas rada alternatīvu mūsu pašu ķermeņa audiem, gandrīz vienmēr ir strādājuši ar dzīvniekiem - piemēram, cūkām -, kuru orgāni ir līdzīgi mūsējiem. Augu valstība lielā mērā tika atstāta novārtā. Tomēr tas piedāvā ļoti dažādas arhitektūras, no kurām daudzas var kalpot cilvēka fizioloģijas vajadzībām. Tas piedāvā arī veidu, kā attālināties no dārgajiem patentētajiem biomateriāliem: atvērtā koda ikvienam.
Galvenā problēma, veidojot orgānu, ir tādu materiālu izstrāde, kas var saglabāt jaunas šūnas ķermenī, saglabāt orgāna formu un organizāciju. Izmantojot sintētisku pieeju, veidotu polimēru sastatnes var veidot kā orgānu un pēc tam bioloģiski sadalīties, jo jaunas šūnas to pakāpeniski aizstāj. Vai arī donora orgāna šūnas var izmazgāt, kamēr nepastāv “orgāna rēgs” - kolagēna struktūras, kuras pēc tam apdzīvo paša pacienta šūnas. Jebkurā gadījumā mākslīgos un organiskos biomateriālus ražo komerciāli un ir ļoti dārgi.
Biomateriālu jomā katru gadu miljardiem dolāru mainās no rokas: mainās kauli, skrimšļi, āda un veseli orgāni. Šī nozare piesaista talantīgus pētniekus, kuri vēlas gūt labumu no sava intelektuālā īpašuma, bet pasaules lielākā daļa to nevar atļauties. Piemēram, daži cilvēki var iztērēt 800 USD par kubikcentimetru dellularizēta ādas allogrāfa, lai labotu slikti saplēstu rotatora aproci, bet āboli var darīt to pašu par centu par tādu pašu tilpumu.
Pērciet sarkanu ābolu no pārtikas veikala (vai paņemiet no dārza), sagrieziet šķēlēs un mazgājiet ar ziepēm un ūdeni, pēc tam sterilizējiet verdošā ūdenī, lai iegūtu šķiedru sietu, kas gatavs darbam ar cilvēka šūnām. Implantētas zem ādas, šīs sastatnes ātri piepildās ar šūnām no apkārtējiem audiem, kam seko asinsvadi. Pēc astoņām nedēļām tie ir pilnībā saderīgi ar ķermeni; imūnsistēma pat nemēģina tos noraidīt. Daļa auga sāk dzīvot kā dzīva būtne.
Kaut arī daļai Pelingas darbu ir vajadzīgas ģenētiskas manipulācijas, viņa entuziasms vairāk attiecas uz fiziskām manipulācijām ar šūnām - to iedunkāšanu ar sīkām adatām, izstiepšanu ar lāzeru vai iesaiņošanu dažādu formu traukos, lai redzētu, kā tās organizējas. Pēdējai pieejai ir vērtīga pielietojums sarežģītām medicīniskām problēmām, piemēram, parapleģijai.
Reklāmas video:
Mazajiem kapilāriem sparģeļu kātiņos ir pareizais izmērs un forma muguras smadzeņu labošanai. Pellings un viņa neirozinātnieki ir pierādījuši, ka peles nervu šūnas šajos kanālos aug labi, un, lai arī muguras smadzeņu implantātiem organismā ir tendence sadalīties, augu šķiedra to nedara. "Viņa ir pilnīgi inerta - kā titāns," saka Pelings. Tāpat rožu ziedlapiņas lieliski veido sastatnes ādas potzariem.
“Šāda veida pētījumi ir svarīgi, jo tie paplašina instrumentu kopumu,” saka Džefrijs Karps, Hārvardas Medicīnas skolas biomateriālu eksperts. "Šādi atklājumi paver jaunas iespējas tiem, kas strādā translācijas medicīnā."
Pelling's Lab atrodas Kanādā, kur to gūst labums no lojālas normatīvās vides. Atšķirībā no Eiropas, kurai ir izteikti iebildumi pret ģenētiski modificētiem organismiem (ĢMO), vai Amerikas Savienotajām Valstīm ar savu pretrunīgo vēsturi Kanāda mudina veikt biohacking un veselības pētījumus kopumā. 2011. gadā Kanādas Nacionālais veselības departaments pat sponsorēja simpoziju ar nosaukumu Mūsu nākotne pēc cilvēka, kurā jūs varat uzminēt, kas tika apspriests (acīmredzami mūsu nākotne pēccilvēka laikā).
Lai atrastu medicīnisku lietojumu, atklātā pirmkoda biomateriāliem - piemēram, kā iepriekš aprakstītajai ābolu receptēm - ir jāiziet vairāki pārbaudes posmi, lai iegūtu normatīvo apstiprinājumu. Ja šī procesa beigās netiek gūta peļņa, klīniskajam izmēģinājumam būs nepieciešams privāts finansējums. Visā pasaulē filantropu mērķis var būt pieņemamas, vietēji ražotas un lētas biomateriāli.
Lai gan dažiem bioloģiskiem pētījumiem ir vajadzīgas sertificētas laboratorijas un dažādi drošības līmeņi, daudzi no tā atsakās. Pelling's Lab izstrādā metodes, kas ļauj plašai sabiedrībai tvītot iespējamos laboratorijas eksperimentus vai tieši darbināt mikroskopu, vai mēģināt atkārtot eksperimentu mājās, izmantojot mājas biohacking aprīkojumu un plaši pieejamus materiālus.
“Iedomājieties, ka cilvēki izveidotu šūnu struktūras tādā pašā veidā, kā viņi ziedo skaitļošanas jaudu SETI - ārpuszemes intelekta meklēšanai,” saka Pelings. "Visi būs neizpratnē par šo mīklu, un mēs varētu pārbaudīt simtiem apstākļu."
Vietas, piemēram, Pelling's laboratorija, sola veikt ielas manipulācijas ar ielām neatkarīgi no tā, vai mums tas patīk vai nē. Varbūt šī ir nākotne, kuru mēs visvairāk esam pelnījuši: augu audzēti orgāni.
Es esmu Groot.
ILYA KHEL