Tulevik, Mida Me Väärime: Elundid, Mis On Kasvatatud Taimedest - Alternatiivne Vaade

Tulevik, Mida Me Väärime: Elundid, Mis On Kasvatatud Taimedest - Alternatiivne Vaade
Tulevik, Mida Me Väärime: Elundid, Mis On Kasvatatud Taimedest - Alternatiivne Vaade

Video: Tulevik, Mida Me Väärime: Elundid, Mis On Kasvatatud Taimedest - Alternatiivne Vaade

Video: Tulevik, Mida Me Väärime: Elundid, Mis On Kasvatatud Taimedest - Alternatiivne Vaade
Video: Tehnosfäär või biosfäär. Meie lähi- ja kaugem tulevik. 2024, Märts
Anonim

Kõrge laega laboris on metallkarbis oleva nõude peal kõrv. See on tegelikult kõrvitsa nikerdatud õunatükk, kuid ka mitte õun; tselluloos pesti õunarakkudest ja selle asemel asustati inimrakud. Need on HeLa rakud, mis on tuntud juba ammu järglaste kasvatamisel emakakaelavähi vormis. Jah, see on emakas kõrv, mida hoiab õun.

"Biohacking on uus aiandus," ütleb Ottawa ülikooli Pelling biofüüsikaliste manipulatsioonide labori direktor Andrew Pelling. Pelling väldib praegust geneetiliste ja biokeemiliste manipulatsioonide moodi, uurides rakkude käitumist nende füüsilise keskkonna muutumisel.

Õunakõrv loodi väljamõeldise teosena, viidates kuulsale juhtumile, kus inimese kõrva kasvatati hiire tagaküljel ja HeLa rakkude valik oli meelega provokatiivne. Kuid taime ja looma ühtesulamine, mida see töö kujutab, lubab palju regeneratiivse meditsiini jaoks, kus defektsed kehaosad saab asendada tehniliste alternatiividega.

Biomaterjalide insenerid, kes loovad alternatiivi meie enda keha kudedele, on peaaegu alati töötanud loomade - näiteks sigade - kallal, kelle elundid on meie omaga sarnased. Taimeriik jäeti suures osas tähelepanuta. Kuid see pakub tohutult erinevaid arhitektuure, millest paljud võivad vastata inimese füsioloogia vajadustele. Samuti pakub see võimalust eemalduda kallitest patenteeritud biomaterjalidest: avatud lähtekoodiga kõigile.

Elundi loomisel on põhiprobleemiks materjalide väljatöötamine, mis suudavad säilitada kehas uusi rakke, säilitada elundi kuju ja korraldust. Sünteetilise lähenemisviisi korral saab vormitud polümeerkarkassi kujundada elundiks ja seejärel biolaguneda, kui uued rakud seda järk-järgult asendavad. Või saab doonororgani rakke välja pesta, kuni puudub "elundi kummitus" - kollageenistruktuurid, mille asustavad seejärel patsiendi enda rakud. Igal juhul toodetakse kunstlikke ja orgaanilisi biomaterjale kaubanduslikult ja need on väga kallid.

Biomaterjalide valdkonnas muutuvad igal aastal miljardid dollareid käest kätte: muutuvad luud, kõhred, nahk ja terved elundid. See tööstusharu meelitab andekaid teadlasi, kes on nõus oma intellektuaalomandist kasu saama, kuid suurem osa maailmast ei saa seda endale lubada. Näiteks võivad vähesed inimesed kulutada 800 dollarit kuupsentimeetri sügavusele eraldatud nahaaluse siiriku jaoks halvasti rebenenud rotaatormanseti parandamiseks, kuid õunad saavad sama mahu eest teha sentigi.

Ostke toidupoest punane õun (või korjake aiast), viilutage ja peske seebi ja veega, seejärel steriliseerige keevas vees kiuduvõrgu jaoks, mis on valmis töötama inimrakkudega. Naha alla implanteeritud need karkassid täidavad kiiresti ümbritseva koe rakke, millele järgnevad veresooned. Kaheksa nädala pärast sobivad nad kehaga täielikult; immuunsüsteem isegi ei ürita neid tagasi lükata. Osa taimest hakkab elama nagu elusolend.

Kuigi osa Pellingi töödest nõuab geneetilist manipuleerimist, seisneb tema entusiasm pigem rakkude füüsilises manipuleerimises - pisikeste nõeltega nokitsemine, nende sirutamine laseriga või ümbrised erineva kujuga anumatesse, et näha, kuidas nad ise organiseeruvad. Viimasel lähenemisviisil on väärtuslikud rakendused selliste keerukate meditsiiniliste probleemide jaoks nagu paraplegia.

Reklaamvideo:

Sparglivarre pisikesed kapillaarid on seljaaju parandamiseks paraja suuruse ja kujuga. Pelling ja tema neuroteadlased on näidanud, et hiire närvirakud kasvavad nendes kanalites hästi ja kuigi seljaaju implantaadid kipuvad kehas lagunema, taime kiudained seda ei tee. "Ta on täiesti inertne - nagu titaan," ütleb Pelling. Samuti moodustavad roosi kroonlehed täiuslikult nahatransplantaadi tellinguid.

Image
Image

„Selline uurimistöö on oluline, kuna laiendab tööriistakasti,” ütleb Harvardi meditsiinikooli biomaterjalide ekspert Jeffrey Karp. "Sellised avastused avavad uusi võimalusi translatiivse meditsiini alal töötavatele inimestele."

Pelling's Lab asub Kanadas, kus see saab kasu lojaalsest regulatiivsest keskkonnast. Erinevalt Euroopast, kus on tugev vastuseis geneetiliselt muundatud organismidele (GMO), või Ameerika Ühendriikidest, mille varasema poleemikaga ajalugu on, julgustab Kanada biohakkumist ja terviseuuringuid üldiselt. Kanada riiklik tervishoiuministeerium toetas 2011. aastal isegi sümpoosionit Meie inimjärgne tulevik, kus võite arvata, mida arutati (ilmselgelt meie inimjärgne tulevik).

Meditsiinilise otstarbe leidmiseks peavad avatud lähtekoodiga biomaterjalid - nagu ülalpool kirjeldatud detsellulariseeritud õunaretsept - läbima regulatiivse kinnituse saamiseks mitu etappi. Kui selle protsessi lõpus ei nähta kasumit, vajab kliiniline uuring erarahastust. Globaalselt võivad filantroopide sihtmärgiks olla taskukohased, kohapeal toodetud ja odavad biomaterjalid.

Kuigi mõned bioloogilised uuringud nõuavad sertifitseeritud laboreid ja mitut ohutustaset, loobuvad paljud sellest. Pelling's Lab töötab välja meetodeid, mis võimaldavad elanikkonnal laboratooriumi jaoks katsetada võimalikke katseid või kasutada otse mikroskoopi või proovida kodus katsetada kodus kasutatavate biohakkimisseadmete ja laialdaselt kättesaadavate materjalide abil.

"Kujutage ette, et inimesed loovad rakustruktuure samamoodi nagu nad annetavad arvutusvõimsust SETI-le - maavälise intelligentsuse otsimisele," ütleb Pelling. "Kõik on selle mõistatuse üle hämmingus ja me saaksime katsetada sadu tingimusi."

Kohad, nagu Pellingi labor, lubavad viia tänavatega rakkudega manipuleerimise, olenemata sellest, kas see meile meeldib või mitte. Võib-olla on see tulevik, mida me kõige rohkem väärime: taimede kasvatatud elundid.

Olen Groot.

ILYA KHEL

Soovitatav: