Odpocznij
Człowiek przyszłości? (fot. shutterstock.com)
Człowiek przyszłości? (fot. shutterstock.com)

Aubrey de Grey, mieszkający w Cambridge naukowiec i bioinformatyk, twierdzi, że jesteśmy na najlepszej drodze, by uniknąć śmierci i przezwyciężyć starzenie się. "Możemy kontrolować starzenie się organizmu ludzkiego i doprowadzić do sytuacji, gdy śmierć będzie następowała wyłącznie z dwóch powodów: będzie zdarzeniem losowym lub własnym wyborem" - twierdzi.

 

De Grey jest współzałożycielem Fundacji Matuzalema zajmującej się badaniami w kierunku przedłużania życia. Organizacja ta m.in. ufundowała dwie nagrody. Jedna to 4 miliony dolarów za znaczne przedłużenie długości życia myszy hodowlanych. Druga, NewOrgan Prize, bardziej działa na wyobraźnię - opiewa na 10 milionów dolarów i dostanie ją naukowiec, który do 2020 roku z pobranych od pacjenta komórek wytworzy i z sukcesem wszczepi nowy, wyhodowany w ten sposób organ. Jest więc o co grać. W laboratoriach na całym świecie trwa wyścig, kto pierwszy opatentuje technologię pozwalającą przenieść transplantologię na zupełnie nowy poziom.

Próby zastąpienia organów pobieranych od ludzi trwają od wielu lat. Najlepiej rokują, ze względu na wiele podobieństw, narządy wewnętrzne pozyskiwane od świń. W 2014 roku naukowcy ogłosili, że udało im się przeszczepić pawianowi serce świni. Małpa żyła z nim przez rok.

Teraz amerykański start-up eGenesis, założony przez profesora Uniwersytetu Harvarda Georga Churcha, testuje na małpach świńskie organy modyfikowane genetycznie pod konkretne potrzeby. Dzięki technologii edycji genów CRISPR naukowcy są w stanie programować rozwijające się narządy tak, by spełniały wymogi konkretnego organizmu, a co za tym idzie - aby zminimalizować ryzyko odrzucenia przeszczepu. Zanim jednak organy trafią do chorych ludzi, są testowane na małpach. "To niezbędny krok. Musimy mieć pewność, że modyfikowany organ może posłużyć ratowaniu ludzkiego życia" - stwierdził w rozmowie z MIT Technology Review James Markmann, szef transplantologii Massachusetts General Hospital w Bostonie.

Brak organów do transplantacji - to współczesny problem (fot. shutterstock.com)

Uniwersalna krew

Bardzo prawdopodobne, że wcześniej dojdzie do innego ważnego wydarzenia - przełomu na miarę pierwszych udanych operacji serca. Naukowcom z Uniwersytetu w Kolumbii Brytyjskiej udało się bowiem stworzyć metodę przemiany ludzkiej krwi w jeden uniwersalny typ 0. W układzie AB0 grupy krwi determinowane są przez oligosacharydy. Grupa 0 ma podstawowy oligosacharyd, który występuje również w pozostałych grupach, wyposażonych dodatkowo w inne typy cukrów. Usunięcie dodatkowych oligosacharydów powoduje ujednolicenie krwi. Badaczom udało się wyizolować z bakterii jelitowych enzym, który usuwa dodatkowe cukry z czerwonych krwinek, zmieniając tym samym każdy typ krwi na tę uniwersalną. Informację ogłoszono w  czerwcu tego roku w periodyku naukowym "Nature Microbiology" .

W niedługim czasie rozpoczną się testy kliniczne mające potwierdzić, czy "wyzerowana" w ten sposób krew po przetoczeniu człowiekowi nie daje żadnych skutków ubocznych. Jeśli badania przebiegną pomyślnie, a procedura wejdzie do użytku, może stać się rozwiązaniem problemu nieustannych niedoborów w bankach krwi.

Od wielu lat trwają też badania nad stworzeniem sztucznej krwi. Dr Allan Doctor, specjalista z zakresu intensywnej terapii Szkoły Medycznej Uniwersytetu Waszyngtońskiego w St. Louis, stworzył wraz ze swoim zespołem krew w proszku. "Nasza sztuczna krew wygląda jak sproszkowana papryka i dzięki takiej konsystencji łatwo jest ją przechowywać" - wyjaśnił w rozmowie z CBS News . Badania dowiodły, że czerwone krwinki sztucznej, sproszkowanej krwi są zdolne do pobierania z płuc tlenu i dystrybuowania go do organów ciała. Funkcjonuje już również zamiennik krwi o nazwie HBOC, czyli haemoglobin-based oxygen carrier (oparty na hemoglobinie dystrybutor tlenu), którego testy dają znakomite wyniki.

Sztuczna krew oznacza przełom (fot. shutterstock.com)

Ręka Iron Mana

A może tak pompować sztuczną krew równie sztucznym sercem? Choroby kardiologiczne tylko w samych Stanach Zjednoczonych prowadzą do ponad 600 tysięcy zgonów rocznie , w Polsce umiera na nie 175 tysięcy osób rocznie, a na całym świecie każdego roku prawie 18 milionów ludzi (dane WHO) . W wielu przypadkach przeszczep serca jest jedyną opcją. Jednak lista oczekujących na transplantację jest długa, a sama operacja nie zawsze kończy się sukcesem.

A gdyby tak można było wydrukować mięsień sercowy dla konkretnego biorcy z jego własnych komórek macierzystych?

W wielu miejscach na świecie od lat prowadzone są badania, których celem jest wygenerowanie serca z komórek macierzystych. Teraz, dzięki badaczom z Uniwersytetu w Tel Awiwie, jesteśmy znacznie bliżej tego celu. Naukowcom udało się opracować przełomową metodę, pozwalającą drukować serca w drukarkach 3D z mieszanki, którą określili "biotuszem". Przeprogramowali pobrane od pacjenta komórki tkanki tłuszczowej w komórki macierzyste mające zdolność rozwinięcia się w dowolny typ komórek, również te tworzące serce. Po wymieszaniu z "biotuszem" z komórek powstaje zarówno mięsień sercowy, jak i naczynia krwionośne.

"To pierwszy raz w historii, gdy komukolwiek udało się zaprogramować i wydrukować serce z całą jego skomplikowaną strukturą" - powiedział prof. Tal Dvir przewodzący grupie badaczy z Tel Awiwu. "Wydrukowane przez nas serce jest niewielkie, porównywalne z sercem królika, ale duże ludzkie serce wymaga tej samej technologii, tylko skala jest inna" - dodał w rozmowie z "Medical News Today" .

Drukarki 3D służą też do wykonywania protez. Takich jak ta, którą Robert Downey jr sprezentował siedmioletniemu chłopcu, który urodził się bez prawego przedramienia.

 

Koszt tradycyjnej protezy przedramienia i dłoni może sięgać nawet 40 tysięcy dolarów. Stworzona dzięki zaangażowaniu studentów Uniwersytetu Kalifornijskiego kosztowała nie więcej niż 350 dolarów.

Co jeszcze można wydrukować? Na przykład kości czaszki. Tak jak miało to miejsce w przypadku 15-latka, który w wyniku upadku z klifu doznał rozległego urazu mózgu oraz stracił część czaszki. Lekarzom udało się uratować chłopca, a dzięki możliwościom druku 3D niedługo ubytek zostanie zastąpiony sztuczną kością o właściwościach zbliżonych do prawdziwej.

A może lepiej skupić się na drukowaniu wzmocnionych części ciała na specjalne zamówienie? Doposażaniu się bionicznymi wątrobami odpornymi na działanie alkoholu, sercami o zwiększonej wydolności czy oczami o tak światłoczułej siatkówce, że umożliwią widzenia nocne zupełnie jak noktowizory? Czy powoli, krok po kroku, modyfikacja po modyfikacji, staniemy się jak bohaterowie kultowej mangi "Ghost in The Shell" upgradowanymi osobnikami z nikłymi widokami na śmierć naturalną?

Zaupgraduj się już teraz

Z czasem nasze ciała przestaną być czysto biologicznymi bytami, a dzięki różnorodnym modyfikacjom będą czymś na wzór zintegrowanego systemu biologiczno-technologicznego. Już teraz dzięki jednemu niewielkiemu implantowi możesz zapomnieć o dokumentach, portfelu, a nawet - o zgrozo -  własnym smartfonie...

Implant pod skórą sprawi, że noszenie telefonu czy portfela stanie się zbędne (fot. shutterstock.com)

Gdy w 2013 roku Amal Graafstra zaczął sprzedawać wszczepialne biochipy RFID, pozwalające m.in. na łatwą identyfikację "zachipowanej" osoby lub zwierzęcia, a także będące częścią systemów bezpieczeństwa, grupa jego klientów była niewielka i rekrutowała się głównie ze środowiska biohakerów. To się zmieniło, gdy wielkie korporacje, a nawet kluby piłkarskie uznały, że wszczepiony pod skórę chip jest lepszą metodą kontroli niż trzymany w ręku dokument.

Teraz Graafstra konstruuje już nowej generacji urządzenie, zwane VivoKey Mini, które należy zintegrować z aplikacją smartfona, co pozwoli na korzystanie z wielu urządzeń i aplikacji bez konieczności logowania się. Jak to ma wyglądać? Załóżmy, że kupiliśmy bilet na pociąg. Możemy oczywiście pokazać dowód zakupu na wyświetlaczu telefonu, z którego konduktor zeskanuje kod QR. Dzięki VivoKey wystarczy, że wyciągniemy rękę, a skaner uzyska o nas wszelkie niezbędne informacje, w tym te o zakupionym bilecie. Odpadnie noszenie wszelkich kart wstępu, a nawet pieniędzy. Jeśli zintegrujemy chip z aplikacją bankową w naszych smartfonach, wystarczy, że przyłożymy rękę do czytnika i już zapłaciliśmy za zakupy. Co więcej, aby to wszystko zrobić, wcale nie musimy mieć przy sobie telefonu. Raz zintegrowany system działa już samodzielnie. Według zapowiedzi Graafstra pierwsze chipy nowej generacji powinny być dostępne na rynku już na jesieni tego roku. Koszt? Zaledwie 99 dolarów.

Ale to nie wszystko. Gdy pokonamy choroby zagrażające naszemu życiu, rozbudujemy się do poziomu cyborgów, skupimy się na tym, by nie tylko zachować wieczne życie, ale również wieczną młodość. W ubiegłym roku świat obiegła informacja, że badaczom udało się ocalić życie 7-letniego chłopca cierpiącego na rzadką chorobę skóry, w wyniku której jego naskórek zachowywał się, jakby był nieustannie poparzony. Chłopiec cierpiał katusze, zainfekowaniu uległo 80 procent powierzchni jego ciała. Dzięki modyfikacji pobranych od dziecka komórek udało się wyhodować w laboratorium nową, odporną na chorobę skórę. Przeszczep się przyjął i po kilkumiesięcznej terapii chłopiec mógł nareszcie zacząć normalne życie. Jest tylko kwestią czasu, gdy tego typu procedury z przełomowych operacji ratujących życie staną się domeną chirurgii plastycznej lub medycyny estetycznej.

- Niemal każda procedura medyczna została stworzona, by ratować życie lub uchronić pacjenta przed cierpieniem, a z biegiem lat stawała się czymś dostępnym powszechnie i wykorzystywanym do poprawienia jakości życia - mówi Bartosz Pawlikowski, dermatolog i pediatra z Kliniki Pawlikowski. Dodaje, że komórki macierzyste pobieranie niegdyś jedynie w specjalistycznych ośrodkach dzisiaj są dostępne jako usługa szeroko dostępna w gabinetach medycyny estetycznej. Sam wykorzystuje je kilka razy w tygodniu.

Kolejne wyzwanie to skóra (fot. shutterstock.com)

Chirurgia plastyczna narodziła się w czasie pierwszej wojny światowej, gdy w szpitalu wojskowym w Aldershot chirurg Harold Gilles zaczął operować uszkodzone w wyniku walk twarze żołnierzy. Ludzie, którzy wykonywali takie operacje, zrozumieli, że tych samych technik można użyć do polepszania życia całkiem zdrowych ludzi. Podobnie będzie z osiągnięciami takimi jak sztuczna skóra.

- Będziemy tworzyć inteligentną skórę dopasowującą się do naszych potrzeb. Będzie zdolna w krótkim czasie dostosować się do niskich lub wysokich temperatur, do różnej, w zależności od szerokości geograficznej, ekspozycji na światło, wreszcie będzie w stanie blokować szkodliwe promieniowanie, a także wzmacniać procesy regeneracyjne - przewiduje Bartosz Pawlikowski.

Kluczem do tych wszystkich zmian stanie się dopracowanie techniki tworzenia nowych, specjalnie zaprogramowanych organów z komórek macierzystych. - Można byłoby na przykład usprawnić widzenie nocne dzięki zwiększeniu światłoczułości siatkówki oka, zmienić kolor tęczówki, zaprogramować odpowiadającą naszym upodobaniom lub potrzebom ilość melaniny w skórze - mówi lekarz. - Po raz pierwszy w historii to nie geny będą determinowały nasz wygląd, ale zdecydujemy o tym my sami.

Ale wygląd to jedno, a ogólna wydolność organizmu drugie. Być może już niedługo astronauci zakwalifikowani do programu lotów kosmicznych będą musieli podpisywać zgodę na pewne usprawnienia biologiczne pozwalające im lepiej funkcjonować w obniżonej grawitacji czy wykazywać większą odporność na promieniowanie kosmiczne. Szczególnie że wielkimi krokami zbliża się moment, gdy pierwsi ludzie na stałe opuszczą ziemską kolebkę i założą księżycowe i marsjańskie bazy. Ale o tym w kolejnym, ostatnim odcinku cyklu.

Dziękujemy, że przeczytałaś/eś do końca nasz artykuł. Jeżeli Ci się podobał, to wypróbuj nasz nowy newsletter z najciekawszymi i najlepszymi tekstami portalu.

KLIKNIJ, BY ZAPISAĆ SIĘ NA NEWSLETTER >>>

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka. Dziennikarka i redaktorka zajmująca się głównie tematyką popularnonaukową. Związana m.in z Życiem Warszawy i Weekend.Gazeta.pl oraz z Magazynem Wirtualnej Polski.