Il Futuro Che Ci Meritiamo: Organi Cresciuti Da Piante - Visualizzazione Alternativa

Il Futuro Che Ci Meritiamo: Organi Cresciuti Da Piante - Visualizzazione Alternativa
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Video: Il Futuro Che Ci Meritiamo: Organi Cresciuti Da Piante - Visualizzazione Alternativa

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Video: Lo spirito degli alberi: elettrocoltura e acqua 02.11.2020 2024, Marzo
Anonim

In un laboratorio con un soffitto alto, c'è un orecchio su un piatto in una scatola di metallo. In realtà è un pezzo di mela, scolpito a forma di spiga, ma nemmeno una mela; la cellulosa è stata lavata dalle cellule della mela e invece sono state popolate cellule umane. Queste sono cellule HeLa, famose per aver coltivato da tempo prole sotto forma di cancro cervicale. Sì, questo è l'orecchio del grembo materno, tenuto dalla mela.

"Il biohacking è il nuovo giardinaggio", afferma Andrew Pelling, direttore del Pelling Biophysical Manipulation Laboratory presso l'Università di Ottawa. Pelling evita l'attuale moda per la manipolazione genetica e biochimica, esaminando il comportamento delle cellule quando il loro ambiente fisico cambia.

L'orecchio di mela è stato creato come un'opera di finzione, riferendosi al famoso caso in cui l'orecchio umano è stato coltivato sul dorso di un topo e la scelta delle cellule HeLa è stata deliberatamente provocatoria. Ma la fusione di piante e animali rappresentata da questo pezzo promette molto per la medicina rigenerativa, dove le parti del corpo difettose possono essere sostituite con alternative ingegneristiche.

Gli ingegneri dei biomateriali che creano un'alternativa ai tessuti del nostro corpo hanno quasi sempre lavorato su animali - i maiali, per esempio - i cui organi sono simili ai nostri. Il regno vegetale è stato in gran parte trascurato. Tuttavia, offre un'enorme varietà di architetture, molte delle quali possono soddisfare le esigenze della fisiologia umana. Offre anche un modo per allontanarsi dai costosi biomateriali proprietari: open source per tutti.

Il problema principale nella creazione di un organo è sviluppare materiali in grado di preservare nuove cellule nel corpo, mantenere la forma e l'organizzazione dell'organo. In un approccio sintetico, uno scaffold polimerico stampato può essere modellato come un organo e quindi biodegradarsi man mano che nuove cellule lo sostituiscono gradualmente. Oppure le cellule dell'organo donatore possono essere lavate via fino a quando non c'è più un "fantasma dell'organo" - strutture di collagene, che saranno poi popolate dalle cellule del paziente. In ogni caso, i biomateriali artificiali e organici sono prodotti commercialmente e sono molto costosi.

Nel campo dei biomateriali, miliardi di dollari cambiano di mano in mano ogni anno: cambiano ossa, cartilagini, pelle e interi organi. Questo settore attrae ricercatori di talento che sono disposti a trarre profitto dalla loro proprietà intellettuale, ma la maggior parte del mondo non può permetterselo. Ad esempio, poche persone possono spendere $ 800 su un centimetro cubo di allotrapianto di pelle decellularizzata per riparare una cuffia dei rotatori gravemente strappata, ma le mele possono fare lo stesso per un centesimo per lo stesso volume.

Acquista una mela rossa dal negozio di alimentari (o raccogli dal giardino), affetta e lava con acqua e sapone, quindi sterilizzala in acqua bollente per ottenere una rete di fibre pronta per lavorare con le cellule umane. Impiantati sotto la pelle, questi scaffold si riempiono rapidamente di cellule del tessuto circostante, seguite dai vasi sanguigni. Dopo otto settimane sono completamente compatibili con il corpo; il sistema immunitario non cerca nemmeno di respingerli. Una parte della pianta inizia a vivere come un essere vivente.

Mentre alcuni dei lavori di Pelling richiedono una manipolazione genetica, il suo entusiasmo è più di manipolare fisicamente le cellule - spingerle con piccoli aghi, allungarle con un laser o racchiuderle in contenitori di forme diverse per vedere come si organizzano. Quest'ultimo approccio ha preziose applicazioni per problemi medici complessi come la paraplegia.

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I minuscoli capillari negli steli degli asparagi hanno le dimensioni e la forma giuste per la riparazione del midollo spinale. Pelling ei suoi neuroscienziati hanno dimostrato che le cellule nervose del topo crescono bene in questi canali, e mentre gli impianti del midollo spinale tendono a rompersi nel corpo, le fibre vegetali no. "È completamente inerte, come il titanio", afferma Pelling. Allo stesso modo, i petali di rosa formano perfettamente un'impalcatura per gli innesti cutanei.

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"Questo tipo di ricerca è importante in quanto espande la cassetta degli attrezzi", afferma Jeffrey Karp, esperto di biomateriali presso la Harvard School of Medicine. "Scoperte come queste aprono nuove opportunità per coloro che lavorano nella medicina traslazionale".

Pelling's Lab si trova in Canada, dove beneficia di un ambiente normativo fedele. A differenza dell'Europa, che ha una forte opposizione agli organismi geneticamente modificati (OGM), o degli Stati Uniti, con la sua storia di controversie, il Canada incoraggia il biohacking e la ricerca sanitaria in generale. Nel 2011, il Dipartimento nazionale della sanità canadese ha persino sponsorizzato un simposio chiamato Our Post-Human Future, dove puoi indovinare di cosa si stava discutendo (il nostro futuro post-umano, ovviamente).

Per trovare un uso medico, i biomateriali open source, come la ricetta della mela decellularizzata sopra, devono passare attraverso diverse fasi di test per l'approvazione normativa. Se non si vedrà alcun profitto alla fine di questo processo, la sperimentazione clinica avrà bisogno di finanziamenti privati. A livello globale, biomateriali economici, prodotti localmente e poco costosi potrebbero essere un obiettivo per i filantropi.

Mentre alcune ricerche biologiche richiedono laboratori certificati e più livelli di sicurezza, molti lo stanno abbandonando. Pelling's Lab sta sviluppando metodi che consentono al pubblico in generale di twittare possibili esperimenti per il laboratorio, o azionare direttamente il microscopio, o provare a replicare l'esperimento a casa utilizzando attrezzature per il biohacking domestico e materiali ampiamente disponibili.

"Immagina che gli esseri umani creino strutture cellulari nello stesso modo in cui donano potenza di calcolo al SETI, la ricerca dell'intelligenza extraterrestre", afferma Pelling. "Tutti saranno perplessi su questo puzzle e potremmo testare centinaia di condizioni".

Luoghi come il laboratorio di Pelling promettono di portare la manipolazione cellulare nelle strade, che ci piaccia o no. Forse questo è il futuro che meritiamo di più: organi coltivati con piante.

Sono Groot.

ILYA KHEL

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