Em um laboratório de teto alto, há uma orelha em um prato dentro de uma caixa de metal. Na verdade, é um pedaço de maçã esculpido na forma de uma orelha, mas também não é exatamente uma maçã; a celulose foi removida das células da maçã, e células humanas foram povoadas. Estas são células HeLa, notórias por cultivar descendentes na forma de câncer cervical há muito tempo. Sim, esta é a orelha do útero, presa pela maçã.
"Biohacking é a nova horticultura", disse Andrew Pelling, diretor do Laboratório de Manipulação Biofísica Pelling da Universidade de Ottawa. Pelling evita a moda atual de manipulação genética e bioquímica, examinando o comportamento das células quando seu ambiente físico muda.
A orelha da maçã foi criada como uma obra de ficção, referindo-se ao famoso caso em que a orelha humana cresceu nas costas de um camundongo, e a escolha das células HeLa foi deliberadamente provocativa. Mas a fusão de planta e animal que esta peça representa promete muito para a medicina regenerativa, onde partes defeituosas do corpo podem ser substituídas por alternativas de engenharia.
Engenheiros de biomateriais que criam uma alternativa aos tecidos de nosso próprio corpo quase sempre trabalharam em animais - porcos, por exemplo - cujos órgãos são semelhantes aos nossos. O reino vegetal foi amplamente negligenciado. No entanto, ele oferece uma grande variedade de arquiteturas, muitas das quais podem atender às necessidades da fisiologia humana. Também oferece uma maneira de se afastar de biomateriais proprietários caros: código aberto para todos.
O principal problema na criação de um órgão é desenvolver materiais que sejam capazes de preservar as novas células do corpo, manter a forma e a organização do órgão. Em uma abordagem sintética, um andaime de polímero moldado pode ter a forma de um órgão e, em seguida, biodegradar conforme novas células o substituem gradualmente. Ou as células do órgão do doador podem ser lavadas até que não haja nenhum “fantasma do órgão” - estruturas de colágeno, que serão então povoadas pelas próprias células do paciente. Em qualquer caso, biomateriais artificiais e orgânicos são produzidos comercialmente e são muito caros.
No campo dos biomateriais, bilhões de dólares mudam de mão em mão todo ano: mudam ossos, cartilagens, pele e órgãos inteiros. Essa indústria atrai pesquisadores talentosos que desejam lucrar com sua propriedade intelectual, mas a maioria do mundo não pode pagar por isso. Por exemplo, poucas pessoas podem gastar US $ 800 em um centímetro cúbico de aloenxerto de pele descelularizado para reparar um manguito rotador muito rompido, mas as maçãs podem fazer o mesmo por um centímetro para o mesmo volume.
Compre uma maçã vermelha na mercearia (ou escolha no jardim), corte e lave com sabão e, em seguida, esterilize em água fervente para obter uma malha de fibra pronta para funcionar com células humanas. Implantados sob a pele, esses andaimes rapidamente se enchem de células do tecido circundante, seguidos por vasos sanguíneos. Após oito semanas, eles são totalmente compatíveis com o corpo; o sistema imunológico nem mesmo tenta rejeitá-los. Parte da planta começa a viver como um ser vivo.
Embora parte do trabalho de Pelling exija manipulação genética, seu entusiasmo está mais na manipulação física de células - cutucando-as com agulhas minúsculas, esticando-as com um laser ou encerrando-as em recipientes de diferentes formatos para ver como se organizam. A última abordagem tem aplicações valiosas para problemas médicos complexos, como paraplegia.
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Os minúsculos capilares nas hastes dos aspargos têm o tamanho e a forma certos para o reparo da medula espinhal. Pelling e seus neurocientistas demonstraram que as células nervosas de camundongos crescem bem nesses canais e, embora os implantes da medula espinhal tendam a se decompor no corpo, as fibras vegetais não. “Ela é completamente inerte - como o titânio”, diz Pelling. Da mesma forma, as pétalas de rosa formam perfeitamente um andaime para enxertos de pele.
“Esse tipo de pesquisa é importante porque expande a caixa de ferramentas”, diz Jeffrey Karp, especialista em biomateriais da Harvard School of Medicine. "Descobertas como essas abrem novas oportunidades para quem trabalha na medicina translacional."
O Pelling's Lab está localizado no Canadá, onde se beneficia de um ambiente regulatório fiel. Ao contrário da Europa, que tem forte oposição aos organismos geneticamente modificados (OGM), ou dos Estados Unidos, com seu histórico de polêmica, o Canadá incentiva a biohacking e a pesquisa em saúde em geral. Em 2011, o Departamento Nacional de Saúde do Canadá até patrocinou um simpósio chamado Nosso Futuro Pós-Humano, onde você pode adivinhar o que estava sendo discutido (nosso futuro pós-humano, obviamente).
Para encontrar um uso médico, os biomateriais de código aberto - como a receita da maçã descelularizada acima - devem passar por vários estágios de testes para aprovação regulatória. Se não houver lucro no final desse processo, os ensaios clínicos precisarão de financiamento privado. Globalmente, biomateriais acessíveis, produzidos localmente e baratos podem muito bem ser um alvo para os filantropos.
Embora algumas pesquisas biológicas exijam laboratórios certificados e vários níveis de segurança, muitos estão abandonando isso. O Pelling's Lab está desenvolvendo métodos que permitem ao público em geral tweetar possíveis experimentos para o laboratório, ou operar diretamente o microscópio, ou tentar replicar o experimento em casa usando equipamento de biohacking doméstico e materiais amplamente disponíveis.
“Imagine que os humanos criassem estruturas celulares da mesma forma que doam poder de computação ao SETI - a busca por inteligência extraterrestre”, diz Pelling. "Todos ficarão confusos com esse quebra-cabeça e poderíamos testar centenas de condições."
Lugares como o laboratório de Pelling prometem levar a manipulação de células para as ruas, gostemos ou não. Talvez este seja o futuro que mais merecemos: órgãos cultivados em plantas.
Eu sou Groot.
ILYA KHEL
