A mesterséges szervek és szövetek készítése jelenleg az orvostudomány egyik legforróbb témája. Nagy reményt jelentenek, hiszen segítségükkel pótolhatóvá válhatnak a sérült, vagy megégett szövetek, és hosszú távon a szervátültetésre várók listái is jelentősen lerövidülhetnének. Kanadai kutatók most egy egészen új anyagot is bevontak a mesterséges szövetek előállításába: a kenyeret.

Az elmúlt évtizedekben nagyon intenzíven fejlődött a mesterséges szövetek kutatása és előállítása. Lényegében arról van szó, hogy ha őssejteket megfelelő környezetben nevelgetünk, elméletileg bármilyen állati – vagy emberi – szövet előállítható. Például bőr, izom vagy csontszövet. Ezeket a mesterségesen előállított szöveteket aztán számtalan módon fel lehet használni.

A gyógyászati felhasználás szinte végtelen lehetőséget rejt. Regenerálhatóvá válhatnak például a sérült, vagy nem megfelelően kifejlődött testrészek. Kínában már sikerült például több, fejlődési rendellenességgel született gyermek fülét ilyen módon pótolni. De elméletileg egész szerveket is pótolni lehetne – akár szívet, májat vagy vesét. Ezeknek a beavatkozásoknak a jelentőségét talán nem is kell túlmagyarázni.

Őssejtekből húspogácsa

Egy másik nagyon ígéretes terület a mesterséges élelmiszerek, laborban növesztett húsok előállítása – ezekről már mi is írtunk korábban. A lényeg, hogy megfelelő őssejtekből megfelelő környezetben a valódihoz megszólalásig hasonlító húspogácsákat lehet gyártani. Ezeknek a műhúsoknak a legnagyobb előnye, hogy nem kell miattuk állatokat levágni: így nem csak a húsevés etikai kérdései kerülhetők meg, de az állattenyésztés környezetre gyakorolt káros hatásai is jelentősen csökkenthetők lennének.

Mesterséges hús. Forrás: innovationorigins.com

Ahhoz azonban, hogy akár gyógyászati, akár élelmezési céllal szöveteket, vagy szerveket állítsunk elő, nem csak őssejtekre van szükség. Kell egy váz is, amire ezek a sejtek „ránőnek”. Enélkül a váz nélkül az őssejtekből fejlődő szöveteknek nem lenne semmilyen struktúrája, tulajdonképpen egy alaktalan masszát kapnánk. Az élő szervezetben ezt a vázat a sejtközötti térben található bonyolult molekuláris hálózat – az úgynevezett extracelluláris mátrix – biztosítja, melynek egyik legfontosabb összetevője a kollagén.

Mesterséges szövetek előállításához is használnak kollagént a laborokban, azonban ennek nagy hátránya, hogy csak állatokból, vagy holttestekből lehet kinyerni – ráadásul elég drága. Tehát nem csak etikai, de gazdasági és technikai korlátjai is vannak a kollagén felhasználásának. Ezt a problémát próbálta orvosolni Andrew Pelling kanadai kutató és kutatócsoportja.

Almából „faragtak” fület

Korábban már más növényi alapú vázakat is megpróbáltak felépíteni – 2016-ban például almából „faragták ki” a vázat, amiből aztán egy mesterséges fület növesztettek. De legutóbbi kutatásaikban egy másik élelmiszer felé fordultak: kenyérből próbáltak készíteni molekuláris vázat az őssejtenyészetekhez.

Kenyér alapú mesterséges váz. Forrás: interestingengineering.com

Persze ezt nem úgy kell elképzelni, hogy a kutatók lementek a sarki pékségbe és az ott kapható tigris veknit leöntötték őssejtekkel és várták a csodát. A kenyereket ők maguk állították elő laboratóriumi körülmények között. Több receptet is kipróbáltak – még gluténmentest is -, de a legjobbnak az ír szódás kenyér bizonyult. Természetesen az elkészült kenyeret alkohollal sterilizálni kellett, illetve szükség volt a kenyérben lévő kémiai kötések mesterséges megerősítésére is – enélkül a végeredmény csak egy undorító trutyi lett.

Almából készült vázra növesztett mesterséges fül – szintén Adrew Pellingék munkája. Forrás: dailymail.co.uk

A kutatók eddig csont-, izom- és bőrszövetet is sikeresen „növesztettek” a kenyérvázon, ami nagyon bíztató. Ugyanakkor fontos kiemelni, hogy nagyon messze vagyunk még attól, hogy ezeket a kenyér-alapú mesterséges szöveteket bárkibe beültessék. Talán előbb megvalósulhat ezeknek a kenyér-vázaknak a felhasználása a mesterséges húsok előállítása során – hiszen itt elve valamilyen ehető alapanyagra van szükség. Mindenesetre Pelling és munkatársai innovatív gondolkodását más kutatók is elismerően méltatták. Meglátjuk mi sül ki belőle a jövőben.