Lepší šlachové štěpy mají přinést robotické paže

TLDR: Šlachám kultivovaným in vitro v bioreaktorech dnes chybí potřebná síla a pružnost. Nová studie ale demonstrovala, že by vlastnosti tkání mohly vylepšit robotické paže, které s kultivovanými šlachami „cvičí“. Studie tuna.

Zkumavka, co se hýbe

Představte si, že vám z nějakého zákeřného důvodu upadne kus šlachy. Třeba za to může autonehoda, třeba je na vině hloupá sázka – tak či onak může i dnes jít o nepříjemnou šlamastiku. Doktoři vám sice mohou transplantovat šlachy z jiné části těla, ale výsledky takového zákroku jsou stále příliš proměnlivé. A doposud příliš komplikované je kultivování šlach uměle mimo tělo – možná to však platilo až doposud!

Pěstování buněk in vitro není tak primitivní úkon, jak to mohlo kdysi na počátku vypadat. Buňkám mimo tělo chybí nejenom všemožné chemicky suprsložitě vybalancovatelné roztoky – ale chybí jim také velká část mezibuněčné komunikace. Teprve velmi pomalu se učíme tohle všech odhalovat a simulovat. Pro tkáně, které tvoří šlachy, pak možná existuje ještě jedna významná výjimka – totiž pohyb.

Existují náznaky, že uměle kultivované šlachy vám prostě ve zkumavce nevyrostou tak dobře, jako vyrostou na hýbajícím se těle. Je to zřejmě až dynamický pohyb, tedy natahování a ohýbání, co je klíčové pro vývoj šlach. A byť je vyrábění živých orgánů in vitro stále hudbou nejméně příští dekády, ani nejmodernější bioreaktory nedokážou v případě šlach napodobit pohyb. Výsledkem je a bude tedy tkáň, která bude šlachou na dvě věci…

Ledaže bychom měli po ruce způsob, kterým bychom mohli kultivované tkáni pohyb dopřát i před jejich implantací. Jako třeba roboty

Achillovka se možná dočká řešení pomocí robotiky! Zdroj: Peter Paul Rubens, CC BY, vlastní
Achillovka se možná dočká řešení pomocí robotiky! Zdroj: Peter Paul Rubens, CC BY, vlastní

Aspoň roboti posilujou

Teorie zní, že pokud by jednoduché robotické končetiny „procvičovaly“ šlachy kultivované „ve zkumavce“, mohly by jim dodat potřebnou pevnost a pružnost. Tedy něco, co takto vznikajícím šlachám dnes chybí. A poprvé byla tato teorie demonstrována i v praxi!

Zatím se tak stalo pouze na zjednodušeném robotickém ramenním kloubu. Když vědátoři týmu Pierre-Alexis Mouthuye ovšem vypěstovali buňky ze šlachy v pružném bioreaktoru – a poté tento bioreaktor připojili k robotickému rameni založenému na lidské anatomii – dokázali těmito buňkami také mechanicky manipulovat. A byť výslednou šlachu zatím jaksi nikdo nedostal do těla, výsledky jsou prozatím poměrně uspokojivé.

Z nové studie totiž vyplývá, že buňky kultivované v tomto elastickém prostředí se ovšem množily rychleji než buňky pěstované ve statickém prostředí! Předpokládá se, že opakované pohyby podobné mávání (odborníci jim říkají abdukce a addukce ramene) dodaly vyvíjející se tkáni potřebnou pružnost a pevnost, čímž se snížila její tuhost. Během 14 dnů se tak podařilo vytvořit konečně šlachy bližší těm, které právě odpočívají i ve vašem těle.

Nepředhýbat se

Prozatím jde ale jenom tradičně o demonstraci toho, že ona teorie nebyla úplné plácání z hladu. Zdali robotické paže napojené na bioreaktory skutečně vytvářejí šlachy bližší těm organickým, se ukáže až v nějaké z budoucích studií. Nejspíše takové, kdy vznikne dostatečné množství šlach, aby bylo možné je voperovat pokusným hlodavcům.

Kultivace orgánů a tkání ve zkumavce ovšem zřejmě i tak postoupila o píď kupředu! Optimisté stále doufají, že již během příští dekády bychom se mohli těchto technologií dočkat i v praktické medicíně. Osobně bych na to své zdraví nevsázel, teprve čas a další výzkum totiž ukážou, jestli naše dosavadní chápání podobného vaření přinejmenším štěpů nemá ještě nějakou tu Achillovu šlachu!

[Ladislav Loukota, NK]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Reklama