V laboratoriju z visokim stropom je uho na krožniku v kovinski škatli. To je pravzaprav košček jabolka, izklesan v obliki ušesa, ne pa tudi čisto jabolko; celuloza je bila sprana iz jabolčnih celic, namesto nje pa so se naselile človeške celice. To so celice HeLa, ki so že zdavnaj gojene potomke v obliki raka materničnega vratu. Da, to je uho iz maternice, ki ga drži jabolko.
"Biohacking je novo vrtnarstvo," pravi Andrew Pelling, direktor Pelling Biofizikalnega manipulacijskega laboratorija na Univerzi v Ottawi. Pelling se izogne trenutni modi genetskih in biokemijskih manipulacij, preuči vedenje celic, ko se spremeni njihovo fizično okolje.
Jabolčno uho je nastalo kot umetniško delo in se nanaša na znameniti primer, ko je človeško uho gojilo na hrbtni strani miške, izbira celic HeLa pa namerno provokativna. Toda zlivanje rastlin in živali, ki ga predstavlja to delo, obljublja veliko za regenerativno medicino, kjer je okvarjene dele telesa mogoče nadomestiti z inženirskimi alternativami.
Inženirji biomaterialov, ki ustvarjajo alternativo lastnim telesnim tkivom, so skoraj vedno delali na primer na živalih - prašičih - katerih organi so podobni našim. Rastlinsko kraljestvo je bilo v veliki meri zapostavljeno. Vendar pa ponuja ogromno različnih arhitektur, od katerih mnoge lahko služijo potrebam človeške fiziologije. Ponuja tudi način, kako se oddaljiti od dragih lastniških biomaterialov: odprtokodni dostop za vse.
Glavna težava pri ustvarjanju organa je razviti materiale, s katerimi bomo lahko ohranili nove celice v telesu, ohranili obliko in organiziranost organa. V sintetičnem pristopu je oblikovan polimerni oder lahko oblikovan kot organ in nato biorazgradljiv, ko ga nove celice postopoma nadomestijo. Ali celice organa darovalca lahko izperemo, dokler ne pride do "organskih duhov" - kolagenskih struktur, ki bodo nato naseljene s pacientovimi lastnimi celicami. Vsekakor se umetni in organski biomateriali proizvajajo v komercialni obliki in so zelo dragi.
Na področju biomaterialov se vsako leto spreminjajo milijarde dolarjev iz roke v roke: menjajo se kosti, hrustanec, koža in celotni organi. Ta panoga privlači nadarjene raziskovalce, ki so pripravljeni izkoristiti svojo intelektualno lastnino, vendar si jih večina sveta ne more privoščiti. Na primer, malo ljudi lahko porabi 800 dolarjev na kubični centimeter razbarvanega kožnega alografa za popravilo slabo raztrgane rotorjeve manšete, vendar jabolka lahko za isti volumen naredijo za cent.
Kupite rdečo jabolko iz trgovine z živili (ali poberite z vrta), rezino in umijte z milom, nato pa sterilizirajte v vreli vodi za vlaknasto mrežo, ki je pripravljena za delo s človeškimi celicami. Implantirani pod kožo se ti odri hitro napolnijo s celicami iz okoliškega tkiva, ki jim sledijo krvne žile. Po osmih tednih so popolnoma združljivi s telesom; imunski sistem jih niti ne skuša zavrniti. Del rastline začne živeti kot živo bitje.
Medtem ko nekatera Pellingova dela zahtevajo genetsko manipulacijo, je njegovo navdušenje bolj povezano s fizičnim manipuliranjem celic - potiskanjem z drobnimi iglami, iztegnitvijo z laserjem ali zapiranjem v posode različnih oblik, da bi videli, kako se organizirajo. Slednji pristop ima dragocene aplikacije za zapletene zdravstvene težave, kot je paraplegija.
Promocijski video:
Drobne kapilare na steblih špargljev so prave velikosti in oblike za popravilo hrbtenjače. Pelling in njegovi nevroznanstveniki so dokazali, da mišje živčne celice dobro rastejo v teh kanalih, in medtem ko se vsadki hrbtenjače v telesu navadno razgradijo, rastlinska vlakna ne. "Ona je popolnoma inertna kot titana," pravi Pelling. Prav tako cvetni listi vrtnice odlično tvorijo odre za kožne presadke.
"Tovrstne raziskave so pomembne, saj širijo orodjarno," pravi Jeffrey Karp, strokovnjak za biomateriale na Harvard School of Medicine. "Taka odkritja odpirajo nove priložnosti za tiste, ki delajo v translacijski medicini."
Pelling's Lab se nahaja v Kanadi, kjer ima koristi od zvestega regulativnega okolja. Za razliko od Evrope, ki je močno nasprotovana gensko spremenjenim organizmom (GSO), ali ZDA s svojo zgodovino polemike spodbuja Kanada spodbujanje biološkega preskusa in zdravstvenih raziskav na splošno. Leta 2011 je Kanadsko nacionalno ministrstvo za zdravje celo sponzoriralo simpozij z naslovom Naša post-človeška prihodnost, na katerem lahko uganite, o čem je bilo govora (očitno naša prihodnost po človeku).
Da bi našli medicinsko uporabo, morajo biti odprtokodni biomateriali - podobno kot zgoraj opisani recepturi za jabolko za jabolka - skozi regulativne odobritve skozi več faz. Če na koncu tega postopka ne bo nobenega dobička, bo za klinično preskušanje potrebno zasebno financiranje. Cilji filantropov so lahko cenovno ugodni lokalno proizvedeni in poceni biomateriali.
Medtem ko nekatere biološke raziskave zahtevajo certificirane laboratorije in več ravni varnosti, mnogi to opustijo. Pelling's Lab razvija metode, ki širši javnosti omogočajo, da poskuša morebitne poskuse za laboratorij ali neposredno upravlja z mikroskopom ali poskus poskuša ponoviti doma z uporabo opreme za biološko preverjanje doma in široko dostopnih materialov.
"Predstavljajte si, da bi ljudje ustvarili celične strukture na enak način, kot dajejo računalniško moč SETI - iskanje nezemeljske inteligence," pravi Pelling. "Vsi bodo zmedeni nad to sestavljanko in preizkusili bi lahko sto pogojev."
Kraji, kot je Pellingov laboratorij, obljubljajo, da bodo z ulicami manipulirali s celicami, ne glede na to ali nam je všeč ali ne. Morda si to zaslužimo največ: rastlinski organi.
Jaz sem Groot.
ILYA KHEL