Znanstvenici sveučilišta Ohio učinili su nešto što bi moglo potpuno izmijeniti borbu protiv neuroloških bolesti – prvi su put u laboratoriju uzgojili gotovo kompletan ljudski mozak, uzgojen uz pomoć ljudskih kožnih stanica.
Gumica za brisanje
Iza projekta stoji Rene Anand, profesor biološke kemije i farmakologije na spomenutom sveučilištu, koji tvrdi da je riječ o dosad najkompletnijem modelu ljudskog mozga. Nalikuje mozgu pet tjedana starog fetusa, veličine je gumice za brisanje i ima 99 posto gena koji se nalaze u mozgu ljudskog fetusa.
– Ne samo što izgleda kao mozak u razvoju, nego njegove raznovrsne stanice imaju gotovo sve gene kao i mozak – tvrdi Anand, koji je svoj rad u utorak 18. kolovoza predstavio na simpoziju u Ft. Lauderdaleu u Floridi.
– Dugo smo se mučili pokušavajući riješiti probleme složenih moždanih bolesti koje uzrokuju golemu bol i patnju. Moć ovog modela mozga daje nam bolje i relevantnije mogućnosti za testiranje i razvoj lijekova od glodavaca – dodao je.
Dosadašnji pokušaji uzgajanja mozga polučivali su nepotpune rezultate. Tako su znanstvenici Instituta za molekularnu biotehnologiju Austrijske akademije znanosti 2013. godine predstavili mozak uzgojen u laboratoriju koji je bio na istoj razini razvoja kao mozak devet tjedana starog fetusa i nije bio sposoban za razmišljanje. Anand tvrdi da njegov mozak, za razliku od tog austrijskog organoida koji je sadržavao samo određene aspekte mozga, ima sve osim krvožilnog sustava: kralježničku moždinu, sve režnjeve, pa čak i retinu.
Anand je mozak stvorio pretvaranjem kožnih stanica u pluripotentne stanice, to jest matične stanice koje je moguće programirati da izrastu u bilo koje tkivo na tijelu. Riječ je o tehnologiji za koju je Shinya Yamanaka, koji ju je otkrio, 2012. godine osvojio Nobelovu nagradu. Prema Anandovim riječima, za stvaranje mozga koji nalikuje mozgu petotjednog fetusa potrebno je oko 12 tjedana. Za veću zrelost bila bi potrebna cijela mreža krvnih žila koju njegova ekipa trenutačno ne može proizvesti – trebalo bi im umjetno srce. Anand tvrdi da u ovom slučaju uzgoj umjetnog mozga ne predstavlja nikakve moralne nedoumice.
– Nema senzornih podražaja koji ulaze u mozak. Mozak ne razmišlja ni na koji način – rekao je Anand za Guardian.
Uzgoj umjetnog mozga postignuće je samo po sebi, no ono što ga čini posebno bitnim su mogućnosti koje otvara u borbi protiv neuroloških bolesti. Sustav bi mogao omogućiti etičnije, brže i preciznije testiranje eksperimentalnih lijekova za bolesti poput Alzheimerove i Parkinsonove te poboljšati istraživanje genetskih i okolišnih uzroka bolesti središnjeg živčanog sustava.
Dr. sc. Ivan Radić, neurolog KBC-a "Sestre milosrdnice" u Zagrebu, otvoren je prema ovim mogućnostima, ali ipak zadržava određenu dozu skepse.
– Ako već lijekove testiramo na životinjama, zašto ne bismo mogli na tome? – kaže Radić.
– Ja sam na jedan način skeptičan, ali to je svakako jedan napredak i može biti temelj za napredna istraživanja. Još je prerano za nekakve zaključke, ali da će se nešto preko noći poboljšati, mislim da neće – dodaje.
Umjetne vagine i penisi
Medicina se sve više okreće umjetnim organima zbog manjka pravih organa za transplantacije. U travnju 2014. godine objavljeno je da su znanstvenici Instituta Wake Forest za regenerativnu medicinu u Sjevernoj Karolini u četiri tinejdžerke ugradili vagine uzgojene u laboratoriju od njihovih vlastitih stanica.
Operacije su izvedene u razdoblju od 2005. do 2008. godine na pacijenticama u dobi od 13 do 18 godina koje su se rodile bez vagine. Isti je znanstveni tim u listopadu prošle godine objavio da su u laboratorijima uzgojili umjetne penise koji bi na ljudima mogli biti testirani u idućih pet godina.
U kolovozu 2014. godine znanstvenici sveučilišta u Edinburghu prvi su put u povijesti uspjeli uzgojiti potpuno funkcionalan organ unutar samog živog organizma, to jest prsnu žlijezdu u tijelu miša. U lipnju ove godine objavljeno je da je uzgojen prvi umjetni ud, doduše ne čovječji, nego štakorski. Funkcionalna noga sadrži mišiće, kost, ligamente i živce, reagira na podražaje te u njoj čak cirkulira krv.
Uzgoj dijelova tijela nije nepoznata priča ni kod nas. Hrvatski maksilofacijalni kirurg doc. dr. sc. Aleksandar Milenović 2011. je godine prvi na svijetu dječaku koji se rodio bez uha na podlaktici uzgojio uho koje mu je kasnije presađeno.
Riječ je o uhu koje nije funkcionalno, nego ima samo estetsku funkciju.
– Koristili smo hrskavicu sa šestog, sedmog i osmog rebra, od toga smo modelirali hrskavicu uha i to smo presadili na glavu – kaže Milenović.
Smatra da se uzgoju umjetnih organa ne treba čuditi zbog razvoja tehnologije koji prati i medicina, ali ipak o umjetnom uzgoju potpuno funkcionalnog mozga govori s određenom dozom skepse.
– Mislim da će se prije razviti umjetna inteligencija nego što ćemo mi proizvesti umjetni mozak. Potrebno je još puno godina da bi se proizveo funkcionalan mozak – smatra Milenović.