Pirmasis iš didžiųjų organų – šlapimo pūslė – buvo išaugintas 2007, o pirmoji trachėja – 2009 m. Kol kas pavyko užauginti tik palyginti paprastus organus, susidedančius vien iš kelių audinių tipų ir turinčių tik kelias struktūras.
Po penkerių metų gali pavykti užauginti kepenis ir kasą; to poveikis sveikatos apsaugai bus didžiulis. Nobelio premijos laureatas Walteris Gilbertas man sakė, kad jau po kelių dešimtmečių iš savo ląstelių bus galima išauginti kone visus organus.
Audinių inžinerija naujiems organams užauginti iš paciento kūno pirmiausia paima keletą ląstelių. Tada jos įvedamos į plastikinę formą, panašią į kempinę, kurios forma tokia, kaip reikiamo organo. Ta forma padaryta iš biologiniu būdu suyrančios poliglikolino rūgšties. Ląstelės tada yra veikiamos tam tikrais augimo veiksniais, skatinančiais jas įaugti į formą. Ilgainiui forma suyra, lieka tik naujas, tobulas organas.
Turėjau progos apsilankyti Wake Forest universiteto Šiaurės Karolinoje Anthony Atala'os laboratorijoje ir savo akimis mačiau, kaip veikia ši nuostabi technologija. Vaikščiodamas po laboratoriją, mačiau stiklinius indus su gyvais žmonių organais. Mačiau kraujagysles ir šlapimo pūsles; širdies vožtuvus, kurie visą laiką tai atsidarydavo, tai užsidarydavo, nes per juos buvo varomi skysčiai. Matydamas gyvus žmogaus organus stikliniuose induose, jaučiausi taip, tarsi būčiau daktaro Frankenšteino laboratorijoje, nors buvo ir keletas esminių skirtumų.
XIX a. gydytojai dar nežinojo apie kūno atmetimo mechanizmą, trukdantį įskiepyti naujus organus. Jie nežinojo, ir kaip išvengti užkrėtimo, kuris neišvengiamai patenka į organizmą po chirurginės operacijos. Tad A. Atala, užuot kūręs pabaisas, kuria visiškai naują medicininį gyvybės gelbėjimo būdą, kuris, laikui bėgant, gali pakeisti medicinos pobūdį.
Vienas iš artimiausių jo laboratorijos tikslų – užauginti kepenis; galbūt tai pavyks padaryti per 5 metus. Kepenys nėra labai sudėtingas organas – sudarytas tik iš kelių audinių tipų. Laboratorijose išaugintos kepenys galėtų išgelbėti tūkstančius gyvybių, pirmiausia tų, kurie laukia kepenų persodinimo. Jos galėtų išgelbėti ir cirozės kamuojamų alkoholikų gyvybę. (Tik gaila, kad tai galėtų paskatinti žmonės nemesti žalingų įpročių: pažeistus organus juk bus galima pakeisti.)
Jei mokame užauginti trachėją ir šlapimo pūslę, kas gali sukliudyti mokslininkams užauginti ir kitus organus? Viena iš didžiausių kliūčių – užauginti mažyčius kapiliarus, tiekiančius kraują ląstelėms. Kiekviena kūno ląstelė turi sietis su kraujo tiekimo indu. Kitas stabdys – auginti sudėtingas struktūras. Inkstai, iš kraujo valantys toksinus, yra sudaryti iš milijonų mažyčių filtrų, tad sunku sukurti jų formą.
Tačiau iš visų organų bus sunkiausia užauginti galvos smegenis. Kad per ateinančius dešimtmečius jos bus atkurtos ar užaugintos, mažai tikėtina, vis dėlto gali būti įmanoma tiesiai į smegenis įvesti naujų ląstelių, kurios bus įtrauktos į smegenų sistemos nervų tinklą. Tačiau jos bus įvedamos kaip pakliuvo, todėl pacientui reikės iš naujo mokytis daugelio pagrindinių veiksmų.
Dėl to, kad smegenys yra „plastiškos“ – t. y., kai tik išmoksta naują užduotį, iš karto keičia tarpusavio jungtis – gali būti įmanoma naujuosius neuronus integruoti taip, kad į smegenų veiklą įsitrauktų reikiamai.
Dar vienas žingsnis pirmyn yra kamieninių ląstelių technologijos taikymas. Kol kas žmonių organai buvo auginami naudojant ne kamienines ląsteles, o ląsteles, specialiai apdorotas taip, kad daugintųsi formų viduje. Artimiausioje ateityje turėtų būti įmanoma kamienines ląsteles naudoti tiesiogiai.
Stephenas Daviesas iš Kolorado universiteto, gydydamas žiurkių stuburo smegenų sužeidimus, yra pasiekęs įspūdingų laimėjimų. Jis sako: „Dariau bandymus suaugusiojo neuronus perkelti tiesiai į suaugusiojo centrinę nervų sistemą. Kuo ne Frankenšteino eksperimentai? Mūsų didelei nuostabai, vos per savaitę suaugusiojo neuronai išleido naujas ataugėles iš vienos smegenų pusės į kitą.“ Gydant stuburo smegenų sužeidimus, buvo plačiai paplitusi nuomonė, kad nervų gydymas turėtų sukelti didelį skausmą ir kančias. S. Daviesas nustatė: svarbiausia nervų ląstelė, vadinama astrocitu, turi dvi atmainas, duodančias skirtingus rezultatus.
Mokslininkas sako: „Stuburo smegenų pažeidimus gydydami tinkamais astrocitais, nesukeldami skausmo, gauname daug naudos, o kiti astrocitai duoda priešingą rezultatą – sukelia skausmą ir neduoda jokios naudos.“ Be to, jo nuomone, tas pats būdas, kurį jis pirmas išbando su kamieninėmis ląstelėmis, bus veiksmingas ir gydant insulto aukas bei sergančius Alzheimerio ir Parkinsono ligomis.
Apie knygą
„Ateities fizika“. Kaip mokslas 2100 m. keis žmonių likimą ir kasdienį mūsų gyvenimą – Michio Kaku
Dar vienas nuoseklus mokslo populiarintojas savo knygose („Vizijos“, „Neįmanomų dalykų fizika“) talentingai ir patraukliai aprašo ne tik šiuolaikinės fizikos dabartį, bet ir jos ateitį. Kalbėdamasis su 300 geriausių pasaulio specialistų, M. Kaku savo knygoje pasakoja apie svarbiausias fizikos pasaulio tendencijas, kurios pakeis mediciną, kompiuterių mokslą, nanotechnologijas, energetiką, astronautiką ir t.t. Labai plati, fantastiška vizija, pagrįsta naujausiais mokslo pasiekimais. Kalbama ir apie daugybę praktinių pritaikymų.
Apie projektą
Vykdant ES SF projektą „Nacionalinės mokslo populiarinimo sistemos sukūrimas ir įgyvendinimas“, Lietuvos mokslų akademijos iniciatyva išleista dvylikos mokslo populiarinimo knygų serija „Mokslas visiems“. Jų autoriai išsamiai ir suprantamai atskleidžia šiuolaikinio mokslo bei technologijų vystymosi tendencijas pasaulyje. Demonstruoja sąsajas ne tik tarp įvairių mokslo sričių, bet ir tai, kaip technologijos (pvz., internetas) veikia visuomenę, keičia socialinius procesus ir mūsų mąstymą. Parodo šiuolaikinio mokslo funkcionavimo mechanizmus, jo poveikį visuomenei, jos etikai, žmonių sveikatai bei politikai ir atvirkščiai.
LMA kartu su Delfi portalu kas savaitę pasiūlys jums susipažinti su šių knygų ištraukomis. Visas knygas pdf formatu galite nemokamai atsisiųsti iš LMA svetainės.
