Technika pro uchovávání potravin pomůže i transplantacím
Prazvláštní vkus, záliby a chutě naštěstí nejsou jedinými vlastnostmi, kterými jsou Japonci proslaveni. Jsou také známi vytrvalostí, zručností v oblasti hi-tech a perfekcionismem, což jim umožňuje přenášet myšlenky hodné sci-fi románů do každodenní reality. Když se tyto dva směry příležitostně spojí, může vzniknout něco, co by kulturu vepřa, knedla, zela snad ani nenapadlo. Spojení sushi a perfekcionismu vede k tomu, že se nespokojíte s menu sestaveným z mražených ryb a chobotnic. Prostě to nechutná, jak by mělo. A tak se vyvine hi-tech metoda zamrazování, díky níž jsou i po dlouhé době suroviny čerstvé jako právě vytažené z moře. Pak už se stačí jen na pár desítek let zamyslet a na cestě je využití této metody pro uchovávání lidských orgánů tak, aby se nemusely transplantovat během několika hodin.
Na křídlech kapky
Všechno začalo zhruba před čtyřiceti lety, kdy americký pilot vyprávěl Japonci Noriovi Owadovi o tom, jak kapky vody okamžitě zmrznou při doteku s křídly letadla. Zatímco „normální“ člověk by se nad tím ze slušnosti podivil a převedl téma hovoru jinam, Owada strávil zhruba tři desítky let pilováním metody, která by se dala využít s oběma nohama na pevné zemi, a to nejen pro potravinářství, ale i zdravotnictví.
Zatím dostupné metody zamrazování totiž příliš nenahrávají lidským orgánům a dají se využít spíše pro krev, sperma, kmenové buňky nebo třeba embrya. U větších orgánů je problém s tím, že při pomalém zamrazování se voda unikající osmózou z buněk mění v ledové krystaly, které potrhají tkáně. Při využití rychlejší metody je zase třeba pumpovat do vzorků toxické kryoprotektanty ne nepodobné nemrznoucím směsím využívaných při zimní péči o automobil. Proto se zchlazená játra určená pro transplantaci musejí k příjemci dostat zhruba do šesti až dvanácti hodin, srdce dokonce do pěti hodin.
„Kdybyste mohli srdce zamrazit třeba na tři dny, dopravíte ho kamkoli,“ nadhodil Owada v rozhovoru pro časopis Forbes, kde svou metodu popisoval. Jeho přístup spočívá v tom, že nechává na vzorky (prozatím hlavně maso a zeleninu) ve svých mrazácích působit silná magnetická pole, která vodu i uvnitř buněk doslova rozvibrují. Když se pak působení polí vypne, voda zmrzne okamžitě, aniž by se stihly vytvořit krystalky ledu.
Podle patentu, který si Owada v roce 2001 podal ve Spojených státech, umí jeho zařízení snížit teplotu uvnitř i v okolí zmrazovaného předmětu na minus třicet až minus sto stupňů Celsia. Díky tomu je možné potraviny dlouhodobě skladovat a zachovat přitom jejich vysokou kvalitu, v případě orgánů to umožní zachování živých buněk. Owada si za svoji činnost vysloužil přezdívku Mr. Freeze a vystavěl okolo svého vynálezu úspěšnou firmu ABI, která po světě prodala stovky mrazáků v ceně pohybující se mezi sto tisíci a třemi miliony dolarů za kus.
Orgány novodobé doby ledové
Z Owadovy metody CAS (Cells Alive System) neprofitují pouze perfekcionalističtí milovníci sushi. Využívá se i v první komerční zubní bance světa s názvem The Teeth Bank, jež už dva roky funguje při Taipei Medical University (TMU). „Banka může uchovat zdravé druhé zuby, jako třeba zuby moudrosti nebo jiné stoličky, které byly vytrženy kvůli zarovnání,“ přiblížil pro Taipei Times šéf ústavu Lee Sheng-yang.
Zuby lze uchovávat až na dobu čtyřiceti let a dají se vyzvednout jako materiál, z něhož se dá v případě potřeby vymodelovat prakticky jakýkoli zub. Podle Taipei Times se úspěšnost opětovného vsazení zubů, jež byly předtím uloženy v bance, pohybuje na úrovni 87 procent. Mezi přednosti patří zlepšená integrace zubu do čelisti, kratší čas potřebný pro zotavení a nižší náklady než při shánění umělého implantátu. Na druhé straně si za uložení zubu musíte zaplatit a není to zrovna levné – uložení osmiček „k ledu“ vyjde na 1200 dolarů.
Za takovou cenu možná spíše stojí dát zuby do banky z jiného důvodu. Zubní dřeň se dá totiž využít jako zdroj pro kmenové buňky, jak dokazuje tým výzkumníků z univerzity v Hirošimě, která na projektu zubní banky spolupracuje.
„Histologické vyšetření a transmisní elektronová mikroskopie zubu zamrazeného pomocí magnetického pole neukázaly žádné poškození buněk. Naopak tradiční zamrazení mělo za výsledek těžké poškození buněk,“ píše ve studii publikované periodikem Cyrobiology tým vědců vedený Masatem Kaku.
Laickým jazykem řečeno: v zubní bance si můžete uchovávat vlastní minitovárnu na kmenové buňky, které se dají využít pro „pěstování“ různých tkání a orgánů. A možností se nabízí spousty. Například na newyorské Columbijské univerzitě pracují na metodě, s jejíž pomocí by se v budoucnu dal na místě vytrženého zubu prostě vypěstovat nový. Prozatím se jim to povedlo na laboratorních potkanech. Stačilo vytvořit „lešení“ ve tvaru zubu obohacené o růstové faktory a proteiny podporující kmenové buňky a za devět týdnů vyrostla na místě podobně vytvarovaná kost.
V tomto případě jsou na tom laboratorní zvířata lépe než lidé, tedy když se oprostíme od faktu, že se na nich vědecké pokusy vůbec dělají. Místo pěstování ucha na zádech by se totiž hypoteticky laboratorní hlodavci mohli dočkat transplantátů z vlastního těla a dlouhodobě zmrazených orgánů.
U lidí jde o trochu jiný příběh. Jak upozorňuje magazín Wired, experimenty s lidskými orgány podléhají náročným bezpečnostním pravidlům a definitivní možnosti využití se budou odvíjet od poměrně dlouhého testování. Aby byla jistota, že dlouhodobé zmrazení orgánům opravdu neuškodí, budou se nějaké opravdu muset na přiměřeně dlouhou dobu nechat u ledu.
Naděje umírá poslední
Práce několika desítek japonských vědců, mezi něž se řadí i Toshitsugu Kawata z Hirošimské univerzity, se tak může řádně protáhnout. Proto je dobře, že vklady v zubní bance vydrží dlouho. Když se pak kmenové buňky ze zubní dřeně zkombinují s biotiskárnami na lidské orgány, možná se dočkáme i bank, kde budou zmrazená játra, srdce nebo ledviny uložené podobně jako sushi.
„Bude to jako mít vlastní rezervní pneumatiku,“ cituje Kawatu technologický blog Next Big Future. A pokud si ani v takové budoucnosti medicína neporadí s orgány napadenými možná ještě neexistujícími nemocemi, svítá s pomocí Owadovy CAS metody excentrickým bojovníkům s nevyhnutelným osudem naděje na uchování celého těla krátce po smrti.
Pro znovuoživení a vyléčení technikami z ještě vzdálenější budoucnosti budou možná čekat kratší dobu než James Hiram Bedford. Tento psycholog z Kalifornské univerzity se sice narodil už v předminulém století, v roce 1967 se ale ve svých třiasedmdesáti letech stal součástí sci-fi. Je totiž prvním člověkem, který byl krátce po smrti zmrazen. Bohužel pro něj šlo ale o techniku, která potřebovala zmiňované kryoprotektanty, a tak se pro jeho oživení bude muset medicína vypořádat i s jejich toxickými účinky a ne jen s rakovinou, jež byla příčinou smrti. Snad do té doby společnost Alcor, nadace pro prodloužení života, péči o jeho kryokomoru nevzdá.
