Ansaitsemme Tulevaisuus: Elimet, Jotka On Kasvatettu Kasveista - Vaihtoehtoinen Näkymä

Ansaitsemme Tulevaisuus: Elimet, Jotka On Kasvatettu Kasveista - Vaihtoehtoinen Näkymä
Ansaitsemme Tulevaisuus: Elimet, Jotka On Kasvatettu Kasveista - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Ansaitsemme Tulevaisuus: Elimet, Jotka On Kasvatettu Kasveista - Vaihtoehtoinen Näkymä

Video: Ansaitsemme Tulevaisuus: Elimet, Jotka On Kasvatettu Kasveista - Vaihtoehtoinen Näkymä
Video: KASVIOSTOKSIA✨ 2024, Maaliskuu
Anonim

Korkealla katolla varustetussa laboratoriossa on korva metallisessa laatikossa olevalla astialla. Se on oikeastaan pala omenaa, korvan muotoon veistetty, mutta ei myöskään aivan omena; selluloosa pestiin omenasoluista, ja sen sijaan asutettiin ihmisen solut. Nämä ovat HeLa-soluja, jotka ovat tunnettuja jo kauan sitten viljellystä jälkeläisiä kohdunkaulan syövän muodossa. Kyllä, tämä on kohdussa oleva korva, jota omena pitää.

"Biohacking on uusi puutarhanhoito", sanoo Ottawan yliopiston Pellingin biofyysisten manipulaatioiden laboratorion johtaja Andrew Pelling. Pelling välttää nykyisen muodon geneettiselle ja biokemialliselle manipuloinnille tutkimalla solujen käyttäytymistä fyysisen ympäristön muuttuessa.

Omenakorva luotiin fiktiona, viitaten kuuluisaan tapaukseen, jossa ihmiskorvaa kasvatettiin hiiren takana ja HeLa-solujen valinta oli tarkoituksellisesti provosoiva. Mutta tämän työn edustama kasvien ja eläinten fuusio lupaa paljon regeneratiiviselle lääketiedelle, jossa vialliset ruumiinosat voidaan korvata teknisillä vaihtoehdoilla.

Biomateriaalinsinöörit, jotka luovat vaihtoehdon omille kehokudoksillemme, ovat melkein aina työskennelleet eläimillä - esimerkiksi sioilla -, joiden elimet ovat samanlaisia kuin meidän. Kasvien valtakunta laiminlyötiin suurelta osin. Se tarjoaa kuitenkin valtavan määrän arkkitehtuureja, joista monet voivat palvella ihmisen fysiologian tarpeita. Se tarjoaa myös tavan siirtyä pois kalliista patentoiduista biomateriaaleista: avoin lähdekoodi kaikille.

Suurin ongelma elimen luomisessa on kehittää materiaaleja, jotka pystyvät säilyttämään uudet solut kehossa, ylläpitämään elimen muotoa ja organisaatiota. Synteettisessä lähestymistavassa muovattu polymeeriteline voidaan muotoilla elimeksi ja sitten biohajoa, kun uudet solut korvaavat sen vähitellen. Tai luovuttajaelimen solut voidaan pestä pois, kunnes ei ole”elinhaaraa” - kollageenirakenteita, jotka sitten asuttavat potilaan omat solut. Joka tapauksessa keinotekoisia ja orgaanisia biomateriaaleja valmistetaan kaupallisesti ja ne ovat erittäin kalliita.

Biomateriaalien alalla miljardeja dollareita vaihtuu vuosittain kädestä toiseen: luut, rustot, iho ja kokonaiset elimet muuttuvat. Tämä teollisuus houkuttelee lahjakkaita tutkijoita, jotka ovat valmiita hyötymään henkisestä omaisuudestaan, mutta suurimmalla osalla maailmaa ei ole varaa siihen. Esimerkiksi muutama ihminen voi käyttää 800 dollaria kuutiollisen senttimetrin mittaiseen ihonsiirteen korjaamaan huonosti repeytyneen rotaattorin mansetin, mutta omenat voivat tehdä saman sentin samasta tilavuudesta.

Osta punainen omena ruokakaupasta (tai valitse puutarhasta), viipaloi ja pese saippualla ja vedellä, steriloi sitten kiehuvassa vedessä kuituverkosta, joka on valmis työskentelemään ihmisen solujen kanssa. Ihon alle implantoituna nämä telineet täyttyvät nopeasti soluilla ympäröivästä kudoksesta, jota seuraa verisuonet. Kahdeksan viikon kuluttua ne ovat täysin yhteensopivia kehon kanssa; immuunijärjestelmä ei edes yritä hylätä niitä. Osa kasvista alkaa elää kuin elävä olento.

Vaikka osa Pellingin töistä vaatii geneettistä manipulointia, hänen innostumisensa on pikemminkin solujen fyysistä manipulointia - naulata niitä pienillä neuloilla, venyttää niitä laserilla tai sulkea ne erimuotoisiin astioihin nähdäkseen, kuinka ne järjestäytyvät. Jälkimmäisellä lähestymistavalla on arvokkaita sovelluksia monimutkaisiin lääketieteellisiin ongelmiin, kuten halvaantumiseen.

Mainosvideo:

Parsanvarsien pienet kapillaarit ovat oikean kokoisia ja muotoisia selkäytimen korjaamiseen. Pelling ja hänen neurotieteilijät ovat osoittaneet, että hiiren hermosolut kasvavat hyvin näissä kanavissa, ja vaikka selkäytimen implantit taipuvaiset hajoamaan kehossa, kasvien kuidut eivät. "Hän on täysin inertti - kuten titaani", Pelling sanoo. Samoin ruusunlehdet muodostavat täydellisesti telineitä ihonsiirteille.

Image
Image

"Tällainen tutkimus on tärkeä, koska se laajentaa työkalupakkia", sanoo Harvardin lääketieteellisen korkeakoulun biomateriaalien asiantuntija Jeffrey Karp. "Tämänkaltaiset löytöt avaavat uusia mahdollisuuksia translaatiolääketieteen parissa työskenteleville."

Pelling's Lab sijaitsee Kanadassa, missä se hyötyy uskollisesta sääntely-ympäristöstä. Toisin kuin Eurooppa, joka vastustaa voimakkaasti geneettisesti muunnettuja organismeja (GMO), tai Yhdysvallat, jonka historia on kiistanalainen, Kanada kannustaa biohakkoutta ja terveystutkimusta yleensä. Vuonna 2011 Kanadan kansallinen terveysministeriö sponsoroi jopa symposiumia nimeltä Post-Human Future, jossa voit arvata, mistä keskusteltiin (ilmeisesti ihmisen jälkeinen tulevaisuutemme).

Löytääkseen lääketieteellisen käytön, avoimen lähdekoodin biomateriaalien - kuten yllä olevassa mallinnetussa omenareseptissä - on käynyt läpi useita testausvaiheita viranomaishyväksyntää varten. Jos prosessin lopussa ei saada voittoa, kliininen tutkimus tarvitsee yksityistä rahoitusta. Maailmanlaajuisesti kohtuuhintaiset, paikallisesti tuotetut ja edulliset biomateriaalit voivat hyvinkin olla hyväntekeväisyyskohteiden kohde.

Jotkut biologiset tutkimukset vaativat sertifioituja laboratorioita ja useita turvallisuustasoja, mutta monet luopuvat tästä. Pelling's Lab kehittää menetelmiä, joiden avulla suuri yleisö voi twiittiä mahdollisia kokeita laboratoriolle tai käyttää suoraan mikroskooppia tai yrittää toistaa kokeen kotona käyttämällä kodin biohakkailulaitteita ja laajalti saatavilla olevia materiaaleja.

"Kuvittele, että ihmiset tekisivät solurakenteita samalla tavalla kuin he lahjoittavat laskentatehoa SETI: lle - maapallon ulkopuolisen älykkyyden etsinnälle", Pelling sanoo. "Jokainen hämmentää tätä palapeliä, ja voimme testata satoja ehtoja."

Pellingin laboratorion kaltaiset paikat lupaavat viedä solujen manipuloinnin kaduille, pidämme siitä vai ei. Ehkä tämä on tulevaisuus, jonka ansaitsemme eniten: kasveissa kasvatetut elimet.

Olen groot.

ILYA KHEL