Da et akvarium endret transplantasjonsmedisinen

La meg fortelle deg om et av de mest kreative vitenskapelige gjennombruddene jeg har hørt om på lenge — og det startet med et akvarium på tretti liter hos en dyrehandel i Galveston, Texas.

Fra student til gründer

rundt 2010 var Michael Riddle en medisinstudent i slutten av trettiårene. Han studerte ved University of Texas Medical Branch og forsørget kone og fire barn. Ikke akkurat bildet av en vitenskapsmann på randen av et gjennombrudd, eller hva? Men noen ganger kommer de beste innovasjonene fra folk som ikke har råd til å følge alle regler.

En dag spaserte Riddle inn i en lokal dyrehandel og la merke til noe spesielt. Der sto et billig akvarium som, med hans trente øyne, minnet mistenkelig om et menneskelig brystkasse. De fleste av oss ville sett et akvarium. Riddle så en prototype.

Han kjøpte akvariet for 20 dollar og bygde det han kalte verdens første store lunge-bioreaktor — et fancy ord for et kammer der man kan dyrke levende lunger utenfor kroppen.

Og her blir det virkelig interessant. Enheten han skrudde sammen, hjalp til slutt forskere med å dyrke konstruerte grise-lunger som ble transplantert inn i ekte griser. Og har jeg nevnt at teamet hans også skal ha dyrket den første menneskelungen noensinne i et laboratorium?

Ikke verst for noe som startet i akvarieavdelingen.

Slik fungerer det

La meg forklare vitenskapen, for den er virkelig fascinerende — og ærlig talt litt som science fiction.

Konseptet er elegant enkelt når du skjønner hva som skjer. Først tar forskerne en donorlunge som er for skadet til vanlig transplantasjon. Det er et enormt underskudd på gode lunger for øvrig — over 100 000 amerikanere venter på organtransplantasjon til enhver tid, og de fleste donerte lunger ender aldri opp hos pasienter. Mange blir rett og slett kastet.

Det Riddle og teamet hans fant ut, var hvordan man kan «vaske» disse kasserte lungene. De bruker spesielle vaskemidler til å fjerne alle originale celler. Det som blir igjen, ser ut som et gjenferdig hvitt skjelett laget av proteiner og mikroskopiske strukturer.

Tenk på det som å fjerne alle møbler fra et hus, men la vegger, rom og arkitektonisk rammeverk stå.

Deretter kommer det virkelig smarte: de befolker skjelettet på nytt med celler fra personen som trenger transplantasjonen. Samme person, samme celler, personalisert organ. Ingen livslang immundempende medisiner som ved tradisjonelle transplantasjoner. Kroppen din ville ikke engang gjenkjenne det som fremmed fordi det teknisk sett ER deg.

Skaleringsproblemet

Den store utfordringen var å skalere dette opp. Det fungerte flott på mus — forskere kunne avcellere og recellere små muselunger i laboratoriesetting uten problemer. Men da Riddle spurte hvorfor ingen gjorde dette med større dyr eller mennesker, fikk han to brutale svar: det tok fem måneder å avcellere en stor griselunge, og ingen hadde en bioreaktor stor nok til organer i menneskelig størrelse.

Der kommer akvariet inn i bildet.

Lunge-problemet: den flyter

Men her er greia med lunger: de flyter. I hvilken som helst væske. I begynnelsen så Riddle dette som et problem. Han prøvde å klemme ut luften, dytte ned mot oppdriften, og møtte mur etter mur.

Så hadde han et geniale øyeblikk som jeg absolutt elsker.

«Okey,» tenkte han. «Hvis den flyter uansett hva jeg gjør, kanskje jeg bør jobbe MED dette i stedet for MOT det.»

Så han snudde griselungen opp ned, festet luftrøret til et rør nederst i det improviserte akvariet, og lot organet flyte mens han pumpet vaskemiddel gjennom både blodkarene og luftveiene samtidig. Lungen hang suspendert uten å kverne de skjøre strukturene.

Resultatet? Det som tok fem måneder, tok nå tre dager. Det er ikke en liten forbedring — det er forskjellen mellom et bevis på konsept og noe som faktisk er brukbart.

Fra gris til menneske

Teamet transplanterte disse konstruerte lungene inn i griser, og her kommer det bemerkelsesverdige: de gjenoppbygde organene integrerte seg med dyrenes kropper og fortsatte å utvikle seg i opptil to måneder. Ingen avstøtning, ingen store komplikasjoner. De fungerte ikke som grisenes eneste lunger ennå — grisene hadde fremdeles sine originale — men konseptet var bevist. Det fungerte.

Senere gjorde de det samme med en menneskelunge. Den første laboratoriedyrkede menneskelungen, fra skjelett og stamceller.

Ikke Frankensteins monster

Jeg vet dette høres ut som noe fra en Frankenstein-roman — og ærlig talt, forskerne selv erkjenner disse parallellene. Men her er den viktige forskjellen: Frankenstein sydde sammen deler fra forskjellige kropper. Det Riddle og kollegene hans gjør, er å gjenoppbygge med dine egne celler. Samme person, samme DNA, nytt organ.

Dette er ikke monsterhistorien. Det er regenereringshistorien.

Og Riddles reise fra pengelens medisinstudent til administrerende direktør i bioteknologiselskapet Mesogen er den typen underdog-historie som får deg til å lure på hvilke andre gjennombrudd som skjuler seg i fullt syn, bare ventende på noen kreative nok til å se dem annerledes.

Implikasjonene er enorme

Hvis vi kan redde kasserte organer og gjøre dem om til personaliserte erstatninger, endrer vi kanskje ikke bare移植-pasienters liv — vi kan fundamentalt endre hvordan vi tenker om organfeil.

Ett akvarium på 20 dollar om gangen.