V laboratoři s vysokým stropem je ucho na misce v kovové krabičce. Je to vlastně kousek jablka, vyřezávaný ve tvaru ucha, ale ne zcela jablko; celulóza byla promyta z jablečných buněk a místo toho byly obsazeny lidské buňky. Jsou to HeLa buňky, které jsou již dávno známé pěstováním potomstva ve formě rakoviny děložního čípku. Ano, tohle je ucho z lůna, které drží jablko.
„Biohacking je nová zahradnictví,“říká Andrew Pelling, ředitel laboratoře biofyzikální manipulace v Pelling na Ottawské univerzitě. Pelling se vyhýbá současnému způsobu genetické a biochemické manipulace a zkoumá chování buněk při změně jejich fyzického prostředí.
Ušní jablko bylo vytvořeno jako dílo fikce, odkazující na slavný případ, kdy se lidské ucho pěstovalo na zádech myši, a volba HeLa buněk byla záměrně provokativní. Spojení rostlin a zvířat, které tento kus představuje, slibuje hodně pro regenerativní medicínu, kde vadné části těla lze nahradit technickými alternativami.
Inženýři biomateriálů, kteří vytvářejí alternativu k našim vlastním tkáním, téměř vždy pracovali na zvířatech - například prasatech - jejichž orgány jsou podobné našim. Rostlinné království bylo do značné míry zanedbáno. Nabízí však širokou škálu architektur, z nichž mnohé mohou sloužit potřebám lidské fyziologie. Nabízí také způsob, jak se vzdálit od drahých proprietárních biomateriálů: otevřený zdroj pro každého.
Hlavním problémem při vytváření orgánu je vývoj materiálů, které budou schopny zachovat nové buňky v těle, udržovat tvar a organizaci orgánu. Při syntetickém přístupu může být formovaná polymerní kostra tvarována jako orgán a poté biodegradovat, jak ji nové buňky postupně nahrazují. Nebo mohou být buňky dárcovského orgánu vyplaveny, dokud neexistuje žádný „orgánový duch“- kolagenové struktury, které pak budou naplněny pacientovými vlastními buňkami. V každém případě jsou umělé a organické biomateriály vyráběny komerčně a jsou velmi drahé.
V oblasti biomateriálů se každý rok mění z ruky do ruky miliardy dolarů: mění se kosti, chrupavka, kůže a celé orgány. Toto odvětví přitahuje talentované vědce, kteří jsou ochotni těžit ze svého duševního vlastnictví, ale většina světa si to nemůže dovolit. Například jen málo lidí může utratit 800 dolarů za krychlový centimetr deferlularizované kožní aloštěpy na opravu špatně roztrhané rotátorové manžety, ale jablka mohou udělat totéž pro cent se stejným objemem.
Kupte si červené jablko z obchodu s potravinami (nebo si ho vyzvedněte ze zahrady), nakrájejte na plátky a umyjte mýdlem a vodou, poté sterilizujte ve vroucí vodě na vláknitou síť připravenou pro práci s lidskými buňkami. Po implantaci pod kůži se tyto lešení rychle zaplní buňkami z okolní tkáně a poté následují krevní cévy. Po osmi týdnech jsou plně kompatibilní s tělem; imunitní systém se je ani nepokouší odmítnout. Část rostliny začíná žít jako živá bytost.
Zatímco některá z Pellingových prací vyžaduje genetickou manipulaci, jeho nadšení je spíš o fyzicky manipulovaných buňkách - mlátit je malými jehlami, natahovat je laserem nebo je uzavírat do nádob různých tvarů, aby viděl, jak se organizují. Druhý přístup má cenné aplikace pro komplexní zdravotní problémy, jako je paraplegie.
Propagační video:
Malé kapiláry v stoncích chřestu jsou správnou velikostí a tvarem pro opravu míchy. Pelling a jeho neurovědci prokázali, že nervové buňky myší v těchto kanálech dobře rostou, a zatímco implantáty míchy mají tendenci se v těle rozpadat, rostlinná vláknina ne. "Je úplně inertní - jako titan," říká Pelling. Stejně tak růží dokonale tvoří lešení pro kožní štěpy.
"Tento druh výzkumu je důležitý, protože rozšiřuje nabídku nástrojů," říká Jeffrey Karp, odborník na biomateriály na Harvard School of Medicine. "Objevy jako jsou tyto otevírají nové příležitosti pro ty, kdo pracují v translační medicíně."
Pelling's Lab se nachází v Kanadě, kde těží z loajálního regulačního prostředí. Na rozdíl od Evropy, která má silnou opozici vůči geneticky modifikovaným organismům (GMO), nebo vůči Spojeným státům, které mají v historii kontroverze, Kanada podporuje výzkum biohackingu a zdraví obecně. V roce 2011 kanadské ministerstvo zdravotnictví dokonce sponzorovalo sympozium s názvem Naše post-lidská budoucnost, kde můžete hádat, o čem se diskutovalo (samozřejmě naše post-lidská budoucnost).
Aby bylo možné najít lékařské použití, musí biomateriály s otevřeným zdrojovým kódem - jako výše uvedený recept na deellularizovaný jablko - projít několika etapami testování, aby mohly být schváleny regulačními orgány. Pokud na konci tohoto procesu není vidět žádný zisk, bude klinické hodnocení vyžadovat soukromé financování. Celosvětově mohou být cenově dostupnými, místně vyráběnými a levnými biomateriály cílem filantropů.
Zatímco nějaký biologický výzkum vyžaduje certifikované laboratoře a více úrovní bezpečnosti, mnoho z nich se vzdává. Pelling's Lab vyvíjí metody, které umožňují široké veřejnosti tweetovat možné experimenty v laboratoři nebo přímo ovládat mikroskop, nebo se pokusit replikovat experiment doma pomocí domácího biohackovacího zařízení a široce dostupných materiálů.
"Představte si, že by lidé vytvářeli buněčné struktury stejným způsobem, jakým darují výpočetní sílu společnosti SETI - hledání mimozemské inteligence," říká Pelling. "Všichni budou nad touto hádankou zmatení a mohli bychom vyzkoušet stovky podmínek."
Místa, jako je Pellingova laboratoř, slibují manipulaci s buňkami do ulic, ať se nám to líbí nebo ne. Možná je to budoucnost, kterou si zasloužíme nejvíce: rostlinné orgány.
Jsem Groot.
ILYA KHEL