Łączna liczba wyświetleń

sobota, 7 sierpnia 2021

MACIERZ


 Człowiek składa się z wielu różnych narządów, które z czasem zaczynają go zawodzić. Można temu przeciwdziałać poddając się różnym terapiom, ale upływ czasu jest nieubłagany. Ostatecznie każdy organ ulegnie dezintegracji. Bez śledziony, żołądka, wyrostka robaczkowego czy jednej nerki możemy żyć, ale choćby bez serca czy wątroby to już się nie da. Dlatego postanowiliśmy korzystać z części zamiennych. Najbardziej oczywistym ich źródłem wydają się inne ciała ludzkie. Sęk w tym, że dawca musi genetycznie pasować do biorcy, bo układ odpornościowy może odrzucić przeszczep. Zasadniczo układ odpornościowy rozpoznaje i akceptuje tylko własne geny, a inne traktuje jak intruzów i zwalcza. Jeśli jednak zgodność tkankowa dawcy i biorcy jest duża, większe jest też prawdopodobieństwo przyjęcia przeszczepu. Konieczne jest jednak przyjmowanie leków immunosupresyjnych, które zmniejszają aktywność układu odpornościowego. Tak czy siak znalezienie odpowiedniego dawcy może być czasami bardzo trudne.

Niedobór organów potrzebnych do ratowania życia sprawił, że naukowcy zaczęli zastanawiać się nad ich hodowlą. Tylko jak wyhodować taki organ poza ludzkim organizmem? Z pewnością potrzebny jest do tego materiał genetyczny, bo to on zawiera podstawowe instrukcje naszego życia. Materiał taki znajduje się w każdej naszej komórce, lecz komórki te nie są jednakowe, dzięki czemu cieszyć się możemy ludzką złożonością. Co więc sprawia, że komórki o tym samym kodzie genetycznym przyjmują różne właściwości czyniąc nas czymś więcej niż jednorodnym zlepkiem komórek? Otóż to nie tylko geny decydują o tym kim się stajemy, ale również wpływające na ich ekspresję czynniki środowiskowe (epigenetyczne). Czynniki te kształtują nas przez całe życie, lecz ich najbardziej spektakularny wpływ ujawnia się w pierwotnym środowisku macicy, kiedy nasz embrion formuje się z homogenicznego materiału genetycznego i przekształca się w rozwinięty płód, w odpowiedzi na otrzymywane sygnały chemiczne.


Pierwotne i jednorodne komórki z których składa się zarodek w najwcześniejszej fazie rozwoju, to tak zwane komórki macierzyste. Są one również niezbędne do funkcjonowania ukształtowanego organizmu, ponieważ jego komórki są regularnie wymieniane na nowe. To właśnie komórki macierzyste dają początek wszystkim naszym liniom komórkowym, dzięki zdolności do nieograniczonego podziału i przekształceń we wszystkie typy komórek. Stanowią więc komórkową rezerwę ciała z jakiej uzupełniane są zasoby komórek specjalistycznych - jest to najbardziej "surowy" materiał genetyczny i jako taki znalazł zastosowanie w eksperymentach medycznych mających na celu hodowlę organów. Co najważniejsze taka technologia mogłaby umożliwiać tworzenie narządów kompatybilnych z układem immunologicznym pacjenta, a to eliminowałoby ryzyko odrzucenia narządu i konieczność przyjmowania leków obniżających odporność. Obecnie testuje się możliwość drukowania niektórych mniej złożonych organów przy pomocy biodrukarek 3D, oraz łączenia odpowiednio zaprogramowanych komórek z hydrożelowym, spersonalizowanym pod pacjenta biotuszem.

Co więcej udało się już wyhodować z komórek macierzystych niewielkie organoidy ludzkiego mózgu, które produkowały skoordynowane fale aktywności, podobne do tych obserwowanych w mózgach wcześniaków. Tak uzyskane struktury służyć mogą do poszukiwania terapii leczących choroby neurodegradacyjne, na przykład obserwowania złożonych interakcji czy testowania leków. Spekuluje się też o możliwości wykorzystania takich komórek nerwowych do budowania sztucznej inteligencji. Nasuwa się jednak pytanie czy takie miniaturowe "mózgi", których aktywność elektryczna przypomina już aktywność ludzkiego mózgu na wczesnym etapie rozwoju, są świadome to znaczy zdolne do subiektywnych przeżyć. Przecież uważa się, że to zsynchronizowana aktywność neuronalna jest podstawą funkcji mózgowych, także tych wyższych. Z drugiej strony organoidy wydają się pozbawione dostępu do zewnętrznych doświadczeń - nie mają narządów zmysłów ani możliwości ruchowych. O czym więc mogłyby "myśleć"? Na co przekładać się może zdolność generowania fal mózgowych przez niewielką strukturę zamkniętą w naczyniu? 


Kiedy w zasadzie zaczyna się świadomość? Kwestia ta pozostaje kontrowersyjna choćby w kontekście debaty o człowieczeństwie płodu. Niestety nie mamy żadnego jej miernika, tak jak nie mamy miernika życia. No bo też do końca nie wiadomo, czy hodowlane organoidy można uznać za żywe. Jeśli system percepcji ewoluował po to, by kontrolować żyjące ciało, to czym jest świadomość? Czy jest to tylko kwestia zgromadzenia odpowiedniej ilości odpowiednio ustrukturyzowanej tkanki mózgowej? Czy też umysł jest raczej wynikiem interakcji mózgu z ciałem i ciała ze środowiskiem niż samej tylko neuronalnej aktywności? A jeśli do zaistnienia świadomości potrzebne są impulsy zewnętrzne to co z pacjentami dotkniętymi tak zwanym zespołem zamknięcia, który obecnie interpretuje się w kategoriach posiadania świadomości przy braku kontaktu ze światem zewnętrznym? Ostatecznie przecież jesteśmy w stanie poświecić wszystkie organy byleby tylko ocalić swój mózg, bo to jego teoretyczny przeszczep oznaczałby wyposażenie w nasze ciało innego człowieka.