Když roku 1997 svět obletěla fotografie myši, jejíž záda „zdobilo“ lidské ucho vědci nadšeně jásali. Veřejnost naproti tomu nevycházela z údivu a šoku. Dnes jsou tyto zákroky modlou budoucnosti a důkazem o neuvěřitelné lidské touze neustále posouvat medicínské hranice..
„Nechali jsme narůst to, co neumíme vyrobit. A vyrobili jsme to, co neumíme nechat narůst,“ uvedl roku 2019 Shuvo Roy při představování revoluční umělé ledviny. Kromě zdokonalování transplantačních metod a vývoji plně funkčních náhrad, věda míří i k užití chytrých senzorů.
Čeká lidstvo v blízké budoucnosti konec návštěv bílých plášťů a zkrácení transplantačních seznamů?
Šlechtění a pěstitelství
Co: Pěstování orgánů a tkání
Sen o vypěstování vhodných lidských orgánů je pravděpodobně stejně starý jako medicína sama. Zatímco v minulosti se tato myšlenka jevila jako veskrze fantastická, dnes je tomu přesně naopak.
Podle odborníků totiž právě pěstování může uspokojit neustále rostoucí poptávku po orgánech.
Pojivová tkáň jako nová
Dnes je již běžnou praxí, že dochází k pěstování chrupavek. V České republice tuto unikátní metodu praktikuje brněnské Národní centrum tkání a buněk. „V prostorách laboratoře je chrupavka rozvolněna. Posléze jsou z ní uvolněny chrupavkové buňky, tzv.
chondrocity, které jsou namnoženy na počet, který si pacientův ortoped vyžádal,“ uvedla ředitelka Eva Matějková. Vypěstování určitého počtu buněk trvá 2–3 týdny.
Ve finální fázi se umístí do formičky, čímž chrupavka získá požadovaný tvar, ve kterém se posílá zpět do nemocnice, kde je pacientovi voperována. Při samotné operaci je přitom nejsložitější přesné umístění a následné nalepení do místa zátěžové zóny.
Cesta za plodností?
Vypěstovat se dokonce dají i spermie. Již v roce 2012 se čínským vědcům z univerzity v Nankingu podařilo dotáhnout laboratorní proměnu myších embryonálních kmenových buněk na spermie o kousek blíž k hranici „dokonalosti“.
Buňky ale dokončily svůj vývoj teprve poté, co byly transplantovány do varlat neplodných myšáků. Své výsledky následně vědci popsali v odborném časopise Cell Stem Cell. Ačkoli zatím nemůže být řeč o plnohodnotné spermii poháněné bičíkem, i malé kulaté buňky znamenají průlom.
Poté, co je vědci vnesli do zralých myších vajíček, se totiž narodila zcela zdravá generace. Podle odborníků je to první nesmělý krůček v cestě za vymýcením neplodnosti.
Vhodné prostředí
Co: Umělá děloha
Podobně revoluční se roku 2017 ukázala umělá děloha, kterou skupina odborníků z dětské nemocnice Philadelphia Research Institute úspěšně otestovala, když zde umožnila (do)růst hned šesti jehňatům.
Ta byla umístěna do průhledných biologických vaků v době odpovídající zhruba 22. týdnů těhotenství. Do té doby bylo nemyslitelné, aby takto mladá jehňata dokázala přežít mimo lůno matky.
Jako v bavlnce
Zatímco zvíře bylo uzavřeno ve speciálním plastovém vaku, elektrolytický roztok simuloval plodovou vodu, hadičky nahradily pupeční šňůru. Plíce matky simuloval okysličovací ventilátor s krevní pumpou. „Plíce plodu jsou uzpůsobeny k činnosti v kapalině.
Takové prostředí jsme vytvořili, čímž jsme umožnili, aby se plíce i další orgány mohly vyvíjet,“ prohlásil fyziolog Marcus Davey. Jedná se o zařízení, které představuje vhodnou alternativu k běžně používaným inkubátorům.
Předčasně narozeným dětem do 25. týdne těhotenství by se díky této revoluční metodě mohla rapidně zvýšit naděje na přežití. Jen ve Spojených státech se v období 23–25. týdne těhotenství narodí každoročně 30 000 dětí, 70 % z nich zemře.
Teprve po dosažení 28. týdne totiž plod překonává tzv. hranici životaschopnosti, kdy je schopen přežít mimo dělohu. Po prvotním úspěchu vědci začali pracovat na nové umělé plodové vodě, která bude složením odpovídat té přirozené.
Vyživit či zanalyzovat?
Co: Elektronické cévy
Až dosud byly cévy pouze nahrazovány „lepším“ a funkčnějším modelem. Vědci se však rozhodli k zásadnímu kroku, uvést do provozu cévy elektronické tvořené kovopolymerovou membránou. Stalo se tak pod vedením Xingyu Jianga z Jižní vědecko-technologické univerzity v Číně.
Cílená léčba
Zatímco tkáňové inženýrství (TEBV) není vědcům neznámým pojmem, poskytuje však pouze mechanickou podporu, nikoli cílenou a vhodnou léčbu. Což se už nyní jeví jako nedostačující. Nové elektronické implantáty jsou ohebné, biologicky bezpečné a snadno rozložitelné v lidském organismu.
Vědci zároveň potvrdili, že s pomocí elektrické stimulace může dojít ke zrychlení růstu a migrace buněk, a tím přispět k hojení poranění. „Bereme přirozenou strukturu napodobující krevní cévy a překračujeme ji integrací komplexnějších elektrických funkcí, které jsou schopny poskytovat další léčbu, jako je genová terapie a elektrická stimulace,“ prohlásil Xingyu Jiang.
Modla budoucnosti
Ve Spojených státech amerických stojí za třetinou úmrtí právě kardiovaskulární onemocnění. Elektronické cévy se proto jeví jako skutečná modla medicíny budoucnosti. Je ale třeba ještě mnoha testů a studií, než bude technologie plně připravena k testování na člověku – nutné jsou zejména bezpečnostní testy.
Kromě toho mají odborníci v plánu do elektronických cév zabudovat také senzory, jejichž úkolem bude shromažďování údajů o krevním tlaku či hladině cukru v krvi. Software by se následně postaral o důkladnou analýzu, předpověděl zdravotní stav pacienta anebo doporučil vhodný zákrok.
Nádech, výdech…
Co: Umělé plíce
Ve čtvrtek 18. června 2020 se Česká republika stala dějištěm vůbec první operace svého druhu, totiž napojení pacientky trpící plicní hypertenzí na umělou plíci. „Kanyla, která odvádí krev ze srdce, se napojuje na hlavní tepnu, která vede z pravé komory do plic, tedy na plicnici.
Odvádí se mimo tělo do oxygenátoru a krev se vrací tam, kam normálně přitéká krev z plic plicním žilami do levé síně. Na ouško levé síně se napojuje návratná kanyla,“ uvedl přednosta II. chirurgické kliniky Všeobecné fakultní nemocnice Jaroslav Lidner.
A zároveň zkušený operatér, který výjimečnou operaci prováděl. Šestatřicetiletá pacientka s umělou náhradou strávila rekordních 143 dní, než se podařilo najít vhodného dárce.
