Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →
Odtwarzanie tkanek i organów ludzkich to zajęcie o klasycznym rodowodzie. Indyjski chirurg Suśruta w VI w. p.n.e. dokonał ponoć udanej transplantacji skóry (w celu zrekonstruowania nosa), co zresztą nie jest niemożliwe, biorąc pod uwagę ówczesny stan medycyny indyjskiej. Trochę trudniej uwierzyć w to, że święci Kosma i Damian przyszyli cesarzowi Justynianowi nogę pewnego Etiopczyka, gdy jego własna została zajęta przez gangrenę. Dziś rutynowo przeszczepiamy serca, płuca, nerki, wątroby, żołądki, ręce, szpik kostny. W 2015 r. włoski neurochirurg Sergio Canavero zapowiedział, że do końca 2017 r. opracuje i w pełni przetestuje metodologię przeszczepu głowy (choć z filozoficznego punktu widzenia można by się zastanawiać, czy nie jest to raczej przeszczep całego ciała minus głowa – wystarczy zapytać, kto tutaj jest biorcą). To jednak nie koniec.
Ponieważ do transplantacji potrzeba odpowiedniego dawcy, wiąże się ona z poważnymi ograniczeniami. Na ratunek przychodzą choćby komórki macierzyste, czyli „nijakie” komórki, które jednak w odpowiednich warunkach mogą się wyspecjalizować. Istnieje dziś technologia pozwalająca na przekształcenie grudki takich komórek w populację, powiedzmy, neuronów. Rzecz w tym, że mózg nie ma struktury parówki, lecz cechuje się bardzo subtelnym zorganizowaniem przestrzennym. Mózg zresztą wbrew pozorom nie jest tutaj żadnym wyjątkiem. „Nature” opublikowało w połowie lutego artykuł (K.B. Halpern: „Single-cell spatial recontruction...”), w którym opisany jest podział pracy pomiędzy komórkami wątroby ludzkiej. Okazuje się, że kolejne kroki syntezy kwasów żółciowych dokonywane są w innych komórkach, których działanie zależy od aktywności różnych genów. Całość jest zorganizowana prawdziwie koronkowo.
Rekonstrukcja mózgu
W „Nature Communications” opisano (S.H. Kim i in.: „Anisotropically organized...”) procedurę odtworzenia struktury fragmentu mózgu szczura. Ściśle mówiąc, jest to fragment hipokampu, odpowiedzialny za przenoszenie sygnału z jednego jego ośrodka (CA3) do drugiego (CA1) – a więc swego rodzaju „kabelek” (obwód) składający się z neuronów uporządkowanych w ściśle określony, kierunkowy sposób. Rzecz w tym, że zawieszone luźno w żelu komórki, jeśli pobudzi się je do wzrostu, rosną równie chętnie we wszystkich kierunkach. Autorzy pracy postąpili więc następująco: rusztowanie z kolagenu, w które później wtryskuje się komórki, wstępnie naciągnęli, nadając mu taki kształt i strukturę wewnętrzną, aby odpowiednio wpasowała się pomiędzy ośrodki CA3 i CA1 i aby rosnące w nim neurony spontanicznie układały się kierunkowo. Proste, prawda? Otóż okazało się, że w swej prostocie genialne – sztucznie wytworzony surogat obwodu CA3-CA1, wepchnięty pomiędzy autentyczne, pobrane ze szczurzych mózgów fragmenty hipokampu, poprawnie przenosił sygnał pomiędzy nimi. Są to więc pierwsze kroki na drodze do rekonstrukcji uszkodzonego mózgu.
Dodam, żeby trochę postraszyć, że kilka lat temu (M.A. Lancaster: „Cerebral organoids...”, „Nature” 19.09.2013) w trakcie zabawy in vitro z małymi kuleczkami neuronów, utworzonych z komórek macierzystych, doszło do nieco makabrycznego odkrycia. Otóż kuleczki takie nie tylko spontanicznie odtworzyły warstwową strukturę kory mózgowej, ale ponadto wykazywały spontaniczną aktywność neuronalną, a z jednej strony tak uzyskanego „organoidu” zaczęły się wytwarzać... komórki światłoczułe. Cóż, zawsze, kiedy z całych sił przemy w jakimś kierunku, warto się zastanowić, co się stanie, gdy nagle opór osłabnie i coś nas zacznie samo z siebie ciągnąć coraz bardziej do przodu. Dziecko napierające na drzwi po prostu wpada do pokoju i obija sobie głowę. A gatunek napierający z całej siły na wrota do kanciapy Demiurga?
Prawie jak w domu
22 lutego ogłoszono w „Nature” (M. Gillon i in.: „Seven temperate terrestrial planets...”), że wokół pobliskiej niepozornej, niewiele większej od Jowisza gwiazdy o nazwie TRAPPIST-1 występuje przynajmniej siedem planet o wielkości podobnej do Ziemi. Na powierzchni przynajmniej dwóch z nich może występować woda w stanie ciekłym. Zawsze miło wiedzieć, że istnieją w naszej galaktycznej okolicy układy planetarne choć trochę podobne do naszego – chociaż przyznam, że kompulsywne poszukiwanie planet podobnych do Ziemi i układów planetarnych podobnych do naszego dziwi mnie i męczy. Skończmy już z tą obsesją na własnym punkcie! Zachowujemy się jak niemiecki turysta, który w Indochinach stale szuka bratwurstów. My tych kosmitów po prostu przeoczymy – wylądujemy na ich planecie i nieuważnie zadepczemy ich nitkowatą, fraktalną stolicę z jodu i tantalu, wypatrując przez lornetki rakiet i domów towarowych.
Cóż zresztą po podobieństwach, skoro tak piękne są różnice! Ot, choćby kwestia odległości. Gwiazda TRAPPIST-1 to typowy tzw. czerwony karzeł, niewielki i względnie, jak na gwiazdę, chłodny (2300°C). W odległości, w jakiej Ziemia okrąża Słońce, w tamtejszym układzie planetarnym panuje okrutne zimno. Owych siedem planetek przytulonych jest więc do „swojej” gwiazdy na tyle blisko, że nawet najdalsza z nich znajduje się bliżej niej niż Merkury wobec Słońca. Gwiazda TRAPPIST-1, mimo że dziewięciokrotnie mniejsza od Słońca, na niebach tych planet jest więc nawet piętnastokrotnie większym obiektem. To musi być widok!
Churchill i kosmici
Ciekawym zbiegiem okoliczności ledwie tydzień wcześniej (15 lutego) ogłoszono odkrycie nieznanego eseju Winstona Churchilla, zatytułowanego „Are We Alone in the Universe?” (Czy jesteśmy sami we Wszechświecie?). Powstał on w 1939 r. – w idealnym czasie na zastanawianie się nad życiem, również pozaziemskim. Churchill, co ciekawe, w eseju tym jest raczej naukowcem niż literatem, a tym bardziej mężem stanu. Nie była to dla niego całkiem obca rola; przyjaźnił się z naukowcami, pisał artykuły popularyzujące naukę, a w czasie II wojny światowej, na retoryczne pytanie poirytowanego generała Arthura „Bomber” Harrisa, dowodzącego brytyjskimi siłami powietrznymi, jaką bronią ma toczyć tę wojnę, odparł ponoć: „Spróbujmy suwakiem logarytmicznym”.
W rzeczonym eseju Churchill bardzo rzeczowo omawia ówczesny stan wiedzy astronomicznej, komentuje dominujące poglądy na temat powstawania planet i przedstawia rozumowanie, które dopiero wiele dekad później stanie u podstaw tzw. równania Drake’a, czyli najsłynniejszego równania astrobiologii. Sprowadza się ono do stopniowego „rozcieńczania” prawdopodobieństw w celu uzyskania wiarygodnej liczby zamieszkałych planet w galaktyce. Zaczynamy od 100 proc. gwiazd. Z nich, powiedzmy, połowa ma planety. Z nich, powiedzmy, ćwierć to planety podobne do Ziemi. Z nich, powiedzmy, jedna setna ma ocean... i tak dalej. Churchill rozumował bardzo podobnie. Esej kończy się następująco:
„Ja sam nie jestem pod tak wielkim wrażeniem sukcesów, jakie osiągamy jako cywilizacja, abym był chętny przyznać, że stanowimy jedyne miejsce w tym potężnym Wszechświecie, w którym znajdują się żyjące, myślące stworzenia, albo że reprezentujemy najwyższy stopień rozwoju umysłowego i fizycznego, jaki został osiągnięty w bezmiarze przestrzeni i czasu”.
Wyślijmy polityków w kosmos
Nawiasem mówiąc, niedawno dowiedziałem się przypadkiem, że pierwszą osobą, która udowodniła pewien bardzo istotny wynik matematyczny z zakresu ogólnej teorii względności, był Paul Painlevé – profesor matematyki na Uniwersytecie w Sorbonie i... dwukrotny premier Francji – w 1917 i w 1925 r. Zawsze kiedy natrafiam na takie perełki, zastanawiam się, zupełnie abstrakcyjnie, jak to jest, gdy premierem zostaje ktoś, kto z własnej woli wpatruje się w nocne niebo i widzi w nim liczbę i poezję. Czy większa gromada takich osób dopuszczona do władzy rozbiłaby świat na kawałki, czy raczej go zbawiła? A może po prostu utonęła w biurokracji i pragmatyce?
Brytyjski pisarz Frank White opublikował w 1987 r. książkę pt. „The Overview Effect”, w której – głównie na podstawie rozmów z astronautami – opisuje tytułowy „efekt szerokiej perspektywy”. Zdaniem White’a każdy, kto na własne oczy ujrzy Ziemię z orbity (dotychczas taką szansę miało ok. 540 osób), nieodwracalnie uzyskuje szerszą, kosmiczną perspektywę na „sprawy tego świata”. Nasza planeta zaczyna być postrzegana jako krucha, delikatna istotka zawieszona w wielkiej, strasznej, czarnej przestrzeni, a wszelkie konflikty pomiędzy Ziemianami jawią się jako niepotrzebne, smutne i małostkowe. To co, może byśmy się wszyscy zrzucili na parotygodniowy pobyt w kosmosie dla kilkuset najpotężniejszych ludzi na Ziemi? A potem fundowali sesje dodatkowe wszystkim, którym było za mało, do skutku? Nie mamy przywódców o takiej perspektywie, jakiej byśmy sobie życzyli? Wytwórzmy im tę perspektywę! ©
