Pět biotechnologií, které nejvíc změní svět

Zatímco se zájmy médií upínají na pokroky v robotice a stěží realizovatelné ambice snílků, doslova před našimi zraky probíhá revoluce v oboru biotechnologie. Co všechno to pro nás bude znamenat nebo už znamená? Zjišťujte v našem výběru pěti nejradikálnějších aplikací!

Na úvod je třeba říct, že s pojmem biotechnologie je menší problém s jeho jasnou definicí – nejobecněji se o ní mluví jako o oboru, který aplikuje poznatky z živého světa pro lidské využití. Jenže ze své podstaty je "biotechnologií" už jen starověké zemědělství, rané potravinářství nebo třeba i domestikace zvířat. Jakkoliv tedy může být povznášející pocit, že lidstvo už více jak 6000 let ovládá živé tvory, mějte na paměti, že pro pokročilou aplikaci biotechnologie je třeba často zabrouzdat i do jiných oborů.

5) Biofarmaka aneb léky na míru

Pro příchuť budoucnosti je možné zajít do libovolné dobře zásobené lékárny – jedním z největší pokroků souvisejících s biotechnologiemi jsou již nyní mnohá biofarmaka. V čem se liší od klasických "pilulek"?

Tradiční farmaka jsou malé molekuly chemických sloučenin, které svým působením na naše živé tkáně aktivují nebo deaktivují určitý proces. Biofarmaka jsou však mnohem větší celky proteinů, které ze své podstaty mohou určitý problém léčit mnohem efektivněji a specifičtěji – a dokonce bude možné dané léky uzpůsobit tak, že počítají s konkrétním tělem hostitele, a tak minimalizují možné vedlejší účinky.

4) Čipy pozorovací i léčící

Jak čipy šetří palivo: Dnes je vše v autě kontrolováno mikroprocesory. Mechanické vstřikování je nahrazeno vstřikováním elektronickým, které dokáže palivo dávkovat mnohem přesněji. Motory s piezoelektrickými vstřikovači řízenými čipy, jaké mají vozy Volkswagen, tak mají nižší spotřebu a především emise. Právě ony jsou jednou z příčin, proč má Volkswagen XL1 spotřebu pouhých 0,9 litru na 100 kilometrů… Biotechnických poznatků přímo využívají i nástroje, které nejsou nutně živého původu – například rostoucí trend umělých čipů vpravených do našich těl, kde mohou lépe reprodukovat či alespoň pozorovat nějaké běžné tělesné pochody. Čipování zní ošklivě, hitem v upravené terminologii jsou proto "chytré prášky" neboli smart pills. Jedná se o medikamenty s mikrosenzory, které po spolknutí kontrolují stav vašeho těla a bezdrátově mohou nastřádané informace předat doktorům.

Systém je momentálně v různých fázích klinických testů a čeká na větší rozšíření. Pomoct by mu mohl například biokompatibilní čip, který se v těle po čase sám o sobě rozpustí, nebo snadné propojení s chytrými telefony – díky čemuž by své tělesné pochody mohl přenášet k analýze skoro každý z nás, aniž by musel cestovat za doktorem. A to není vše. Jiné čipy by totiž snadno mohly mimikovat procesy imunitního systému, a tak připravit tělo i k boji s rakovinou. Tento typ „očkování proti rakovině“ je ve své první fázi už realitou – během pouhých několika let od zrození postoupil do klinických testů a očekává se, že do několika let by mohl být schválen pro masové využití.

3) Genetické testy a genetické modifikace

Aby však bylo možné něco léčit, je nejprve třeba to diagnostikovat. I v tom položila medicínská biotechnologie první základ. Sekvencování lidského genomu, načrtnuté v 80. letech jako velkolepý projekt, kdysi působilo jako nezemsky náročný úkol. Genom se však podařilo rozlousknout už v roce 2003 a genetické testy jsou dnes již například běžně užívané v těhotenství.

Ten největší pokrok nás však teprve čeká – řada geneticky podmíněných onemocnění je prozatím neznámá a vyloupne se až po delším, pečlivém studiu. Stejně tak se ukazuje, že by se při testech nemělo zapomínat ani na nekódující DNA, která může být dle nedávné studie výrazným faktorem při nádorových onemocněních. DNA testy se však za něco málo přes dekádu výrazně zlevnily a rozšířily, jejich produkce je stále levnější a vlídnější k tělu, rapidní pokrok na poli jednoduchého testování tak neřekl své poslední slovo.

2) Rozšíření našeho mikrobiomu

Přímo pomoct našemu tělu nemusíme jenom polykáním chemikálií, ale i pozřením bakterií. Zní to ošklivě? Právě naopak – všechny ty reklamy na jogurty a další mléčné produkty vám totiž (úplně) nelhaly. Lidské tělo je doslova samostatným ekosystémem, zmenšenou planetou Zemí, plnou miniaturních autonomních organismů, kterých je co do počtu buněk dokonce desetkrát více než našich vlastních buněk.

Lidský mikrobiom je klíčový pro zdravé tělo, a biotechnologičtí odborníci už delší dobu pracují na tzv. Human Microbiome Project, který si dal za cíl konečně vystopovat a určit význam všech našich symbiotických mikrobů. Potenciální aplikace mohou přinést největší revoluci od příchodu antibiotik – budeme totiž schopni k léčbě nemocí využít nám přirozené organismy, ač upravené. Jednou z prvních vlaštovek je zjištění, že při léčbě průjmových onemocnění i hubnutí se dosahuje většího pokroku při transplantaci střevní mikroflóry než při aplikaci antibiotik.

1) Umělé zuby i orgány

Sen o pěstování orgánů není nic nového, doufal v něj například i Winston Churchill, přesto na něj až do poslední doby nedošlo. Vše změnilo až využití „zázračných“ kmenových buněk, které lze využít k léčbě rakoviny, napravení srdce nebo pěstování nových zubů!

Ten největší zlom však přinesl až vynález 3D tiskáren. Už předtím vznikaly nápady na vypěstované „umělé“ orgány, které by vyrostly přímo v těle pacienta. 3D tisk však přinesl kvalitativní skok v možnosti upravit buňky do požadované struktury a případně je i zkombinovat s kybernetickým čipem pro dosažení lepšího výsledku. Nejde o sci-fi ani o letmé laboratorní pokusy, této dívce už byla transplantována průdušnice vypěstována z jejích vlastních kmenových buněk. Podobných úspěchů s umělými orgány je více, a jejich výzkum intenzivně (prozatím povětšinou z buněk myší) probíhá v kdejakém zařízení.

Společnost Organovo ostatně už tiskne játra, prozatím však pouze pro testování léčiv, nikoliv k transplantování. Ještě dvě desetiletí zpět ovšem leccos z našeho seznamu zavánělo utopickým sněním a dnes se učíme žít ve světě plném nových přístupů k léčbě. Biotechnologie však ještě neřekly své poslední slovo – jejich užití může změnit nejen medicínu, ale i celé pojetí průmyslu.

Ladislav Loukota