Je libo ledvina z 3D tiskárny?

Věda může v nedaleké budoucnosti lékařům hodně pomoci. Co bylo donedávna nepředstavitelné, je najednou klidně možné

Určitě jsme to všichni viděli v nějakém filmu nebo četli v knize. Skoro až zázračné lékařské zákroky, které pacientovi umožní i přes invaliditu chodit, nahradí poškozenou tkáň, vyrobí nový orgán... A nyní se ukazuje, že vůbec nemusí jít jen o doménu autorů vědecko-fantastických děl, ale užitečnou realitu.

Takové brýle vypadají skoro jako každé jiné – dokud si člověk nevšimne malých předmětů na nožičkách. Na jedné se nachází kamera, na druhé sluchátko. A když si je člověk nasadí, začnou se dít věci.

Vyzkoušel jsem si to na vlastní kůži. Podívám se třeba před sebe na hrnek kávy na stole. „Šálek,“ozve se ve sluchátku. Sáhnu do kapsy, vytáhnu dvoustovku a položím ji vedle hrnku. „Dvě stě korun českých,“hlásí brýle. „Teď si zkuste něco přečíst,“ozve se vedle mě pobaveně. Otočím se za hlasem a brýle praví „Irie Meltzer“, protože právě tak se člověk, který mě oslovil, jmenuje.

Beru noviny složené na stole a brýle mi přečtou titulky článků z celé stránky. Hned první z nich mě zaujal, tak si o něj nahlas řeknu – a kouzelné sluchátko mi ho od začátku do konce dobrou češtinou přečte do ucha.

Umělé oči z Izraele

Náramně chytré brýle se jmenují OrCam, na očích mám jejich druhou verzi (ta první umí v zásadě totéž, ale třeba zmiňované titulky ne) a vyrábí je stejnojmenná izraelská společnost coby jednu z nejvyspělejších kompenzačních pomůcek pro zrakově postižené na světě.

„Fungují v podstatě jako regulérní osobní asistent, na rozdíl od něj jsou ovšem k dispozici čtyřiadvacet hodin denně,“vysvětluje mi Meltzer, obchodní ředitel OrCamu pro střední Evropu. „Díky nim nemusíte svět kolem sebe složitě ohmatávat a hledat Braillovo písmo – brýle vám v zásadě neustále hlásí, co máte kolem sebe.“

V Izraeli ještě zůstaneme. Pochází odtud i další futuristická pomůcka pro postižené – tentokrát pro ty, kdo se po úrazu učí znovu chodit, případně už je jasné, že navždy zůstanou invalidní. Normálně to znamená vozík, ovšem zařízení zvané ReWalk dává těmto pacientům lepší naději. Jde o motorový exoskelet, za který by se nemuseli stydět ani hrdinové komiksových filmů.

„Na první pohled může působit neohrabaně, ale ve skutečnosti s ním lze chodit i po schodech, což je u podobných přístrojů unikátní,“vysvětluje Yishai Potack, jeden z autorů celého „futuristického“pomocného projektu. „Každý skelet stavíme na míru konkrétnímu pacientovi – nejde jen o rozměry, ale také o kombinaci pohybů, kterých je dohromady nějakých 240 tisíc,“vysvětluje. „Délka kroku, rychlost, pohyby nohou, to všechno se liší. Něco jiného potřebuje mladý zdravý člověk, který rehabilituje po autohavárii, a něco jiného dlouhodobě nemocný pacient, který už nikdy chodit nebude. Proto celý systém funguje jako kombinace stavebnice a luxusního obleku – vezmeme zákazníkovi míry, zjistíme, co potřebuje, a za pár týdnů je ReWalk hotový.“

Zařízení se dvěma motory na každé noze se ovládá tlačítky na zápěstí nebo hlasem, ale reaguje i na pohyb uživatele. „Inspirovali jsme se koloběžkami

Segway,“tvrdí Potack. „Když se člověk nakloní dopředu, ReWalk se rozejde, lehkým záklonem ho zpomalíte nebo zastavíte.“

Měl jsem možnost vyzkoušet si ho v praxi. Funguje opravdu skvěle, reaguje na sebemenší podnět a dokážu si představit, že se s ním nemocný po pár dnech sžije tak, že bude exoskelet fungovat jako opravdové „náhradní nohy“.

Koneckonců je za ním i silný osobní příběh a motivace – iniciátorem celého projektu je totiž vynikající izraelský inženýr Amit Goffer, který po autonehodě ochrnul na všechny čtyři končetiny. „Pomoc pro kvadruplegiky se pro něj tudíž stala zcela zásadní otázkou,“vysvětluje Potack.

Uši ze 3D tiskárny

Že se na 3D tiskárnách vyrábějí nejrůznější předměty denní potřeby, ví každý. Informovanější jedinci se nejspíš dočetli, že si můžeme vytisknout i funkční střelné zbraně nebo třeba celý dům. Ale lidské tkáně, nebo dokonce celé orgány? Podle americko-švédské firmy Cellink to nejenže není nesmysl, ale právě tady se skrývá budoucnost medicíny.

„Léčit pomocí farmaceutik je nejen drahé, ale hlavně nespolehlivé,“tvrdí generální ředitel firmy Eric Gatenholm. „Vývoj běžného léku trvá v průměru dvanáct let a celých osmdesát procent léků se do finální výrobní fáze vůbec nedostane. Dokážete si představit, kolik peněz a energie se v tom utopí? Vyrobit postiženou tkáň či orgán znovu je mnohem lepší a vlastně i snadnější.“

Firma Cellink vyvinula technologii, které se říká bioprinting. „Základ všeho jsou lidské buňky,“vyprávěl mi Gatenholm na loňské konferenci Pioneers ve Vídni, která je pro technologické vizionáře tím, čím je festival v Cannes pro filmaře (letos se bohužel z pochopitelných důvodů ani jedna z těchto akcí nekonala).

Gatenholm tam představil tiskárnu, která by údajně za pár dnů dokázala vyrobit regulérní lidské ucho. „Buňky se odeberou z tkáně a vloží se do speciálního materiálu – bioinkoustu. Ten se pak používá jako základní stavební materiál pro tisk libovolných struktur. Když se vytvoří základní struktura, přemístí se materiál z tiskárny do inkubátoru, v němž buňky rostou a množí se. Za několik týdnů dozrají natolik, že se v nich začne tvořit kolagen, tedy bílkovina představující základní stavební složku pojivových tkání.“Nezní to už jako opravdové sci-fi?

Když léčí nanoboti

Svou technologii nabízí Cellink dalším firmám, které ji mohou využít pro různé praktické aplikace. „Jedna izraelská firma nedávno dokázala vytisknout velký funkční kus srdeční tkáně, jiná zase fungující

LN plicní tkáň. Jsem z toho nadšený, protože je vidět, že postupujeme správným směrem. Další partneři v současné době tímhle způsobem úspěšně vyrábějí například tkáň jater, pracuje se na slinivce. A náramným úspěchem je také tisk oční rohovky,“popisuje Gatenholm nadšeně.

„Ale bioprinting se uplatní nejen v medicíně, velkou budoucnost pro něj vidím třeba v kosmetickém výzkumu – kosmetika se po desetiletí testovala na zvířatech, což je zdlouhavé, nákladné a především eticky nesmírně sporné. Něco jiného je používat pokusná zvířata pro lékařské účely, ale když chce nějaká firma vyrobit nový parfém… No a dnes je možné místo zvířete použít umělou lidskou tkáň, což je eticky bez problémů, a navíc je to spolehlivější.“

V roce 1966 natočil britský režisér Richard Fleischer film Fantastická cesta, který měl skutečně originální zápletku – paralyzovanému špičkovému vědci (shodou okolností emigrantovi z Československa) v něm putovala krevním řečištěm miniaturní ponorka, aby z jeho mozku „stáhla“důležité informace pro záchranu světa. „Před deseti nebo dvaceti lety se vědci téhle představě smáli, ale dnes se ukazuje, že neprávem – dost se totiž blíží tomu, jak náš obor funguje a co je v něm možné,“usmívá se český chemik Martin Pumera, světová špička v oboru nanotechnologie s dlouholetou praxí na nejlepších univerzitách po celé planetě.

ReWalk dává pacientům po úrazu s následkem trvalé invalidity velkou naději. Jde o motorový exoskelet, za který by se nemuseli stydět ani hrdinové komiksových filmů.

Nanorobot se do oka neinvazivně zavrtá jako miniaturní vrut, dopraví lék na správné místo, pak ho lékaři zase vyšroubují ven. Organismus si ho ani nevšimne.