Scena 1. Pocisk kalibru 5,6 mm o masie 2,6 g opuszcza lufę.  Prędkość wylotowa: 329 m/s. Zbliża się do celu. Trafia! Nie masz na sobie kamizelki kuloodpornej, więc przebija skórę, mięśnie, mostek, rozrywa osierdzie i mięsień sercowy. Krew wypełnia osierdzie, uciskając uszkodzone serce, które – ściśnięte – nie może się napełnić. Spada ciśnienie krwi. Tracisz przytomność. Umierasz.

Scena 2. Ten sam pocisk. Te same parametry. Pocisk uderza w skórę i... zatrzymuje się. W miejscu uderzenia zostaje gigantyczny siniak. SF? Gra komputerowa? Bynajmniej. Sztuka. Biologiczna sztuka.

Artystyczny eksperyment

9 czerwca 2011 r. na strzelnicy holenderskiego instytutu medycyny sądowej artystka Jalila Essaidi w specjalnym balistycznym żelu, imitującym ludzkie mięśnie, umieściła swoje „dziecko” – niewielki płat skóry, którą wyhodowała w laboratorium. To nie „zwykła” skóra, lecz pajęczo-ludzka hybryda. A dokładniej pajęczo-ludzko-jedwabnikowa. Za chwilę to dziecko zostanie rozstrzelane. Wszystko odbędzie się pod czujnym okiem kamer. Pada strzał. Kula zmiata skórę z „mięśni”, ale mimo to skóra nie zostaje draśnięta! Sukces, ale tylko połowiczny – pocisk był w połowie wypełniony prochem (0,05 g zamiast 0,1 g). Czas na drugie podejście. Standardowej, pędzącej z pełną prędkością kuli skóra już się nie oparła. Pocisk przebija i ją, i żel. Mimo to eksperyment zakończył się sukcesem – bo nie było to doświadczenie naukowe, ale akcja artystyczna. Skóra trafiła na wystawę do muzeum Naturalis w Lejdzie, a zdjęcia do gazet.

„Fascynuje mnie biologia i nowe materiały, które daje nam biotechnologia – tłumaczy Essaidi „Focusowi” genezę projektu 2,6 g 329 m/s. – Jako artystka chcę zbliżyć się tak jak to tylko możliwe do prawdziwego piękna, które otrzymujemy od natury. Dla mnie nauka jest ważnym narzędziem, pozwalającym to osiągnąć”. Na pomysł wyhodowania pajęczo-ludzkiej skóry wpadła, czytając artykuł w „Science”, opisujący badania prof. Randy’ego Lewisa z Utah State University. Amerykański naukowiec wyhodował kozy, w których mleku znalazło się białko pajęczej nici. 

Brzmi to jak fantazja szalonego naukowca, ale wytworzenie sztucznej nici pajęczej to święty Graal biotechnologii. W przyszłości ta przędza może znaleźć mnóstwo zastosowań – od superwytrzymałych materiałów po rusztowania do hodowania skóry czy więzadeł. Wszystko dzięki jej niezwykłym właściwościom. Przędza pajęcza wytrzymałością na rozciąganie dorównuje dobrej jakości stali. Jest bardziej odporna na pękanie (może pochłonąć więcej energii i  ulec deformacji, zanim pęknie) niż kevlar, a więc materiał, z którego wykonuje się kamizelki kuloodporne.

Oczywiście to wartości uśrednione – na świecie żyje ok. 41 tys. gatunków pająków, a każdy z nich tka kilka rodzajów sieci – asekuracyjne, łowne, lokomocyjne itp. Najmocniejsza z przebadanych nici, wytwarzana przez Caerostris darwini, jest 10 razy odporniejsza na pękanie niż kevlar! 

Szukaj kokonu w polu

Problem w tym, że jedwab pajęczy niełatwo pozyskać. Pająków bowiem, w przeciwieństwie do jedwabników – tradycyjnych „dostawców” przędzy – nie da się hodować... Zabijają się i zjadają, aż każdy (który nie został zjedzony) zajmie tyle terenu, ile potrzebuje. 

Nie znaczy to, że nie podjęto prób hodowli. W 1709 r. François-Xavier Bon De Saint-Hilaire udowodnił, że kokony pająków nadają się do przędzenia. Aby jednak wytworzyć 1 kg materiału, potrzeba było 1,3 mln kokonów... Przedsięwzięcie okazało się więc nieopłacalne. 

Niedawno ekspert tkactwa Simon Peers i przedsiębiorca Nicholas Godley ponownie podjęli wyzwanie. Za pomocą maszyny z  końca XIX w. skonstruowanej przez o. Combue „wydoili” ponad milion pająków z  Madagaskaru. Powstały 2 niepowtarzalne pajęcze tkaniny: szal i pokazana w styczniu w Victoria & Albert Museum w Londynie peleryna. Problem w tym, że przy ich produkcji pracowało... ponad 80 osób przez 8 lat!

Skoro pająki okazały się tak aspołeczne, naukowcy postanowili wszczepić gen odpowiedzialny za produkcję pajęczej przędzy bardziej skłonnym do współpracy organizmom. Randy Lewis i jego ekipa najpierw zrobili doświadczenia z kozami, a następnie – z jedwabnikami. „Umieściliśmy syntetyczny gen odpowiedzialny za powstawanie białka pajęczej przędzy w jaju jedwabnika razem z kontrolnymi elementami naturalnego genu jedwabnika, tak aby białko pajęcze było produkowane w ten sam sposób jak normalne białko jedwabnika” – tłumaczy „Focusowi” dr Lewis. „Białko, które powstało, było mieszanką przędzy pajęczej łownej i wiodącej” – dodaje. Co ciekawe, jedwab uzyskany od transgenicznych jedwabników, jedynie w 4 proc. składał się z pajęczego białka. Choć nie dorównywał naturalnej produkcji pająków, i tak – jak zapewnia dr Lewis – „był o połowę wytrzymalszy i elastyczniejszy niż zwykły jedwab”. Właśnie taką hybrydową nić otrzymała Jalila.

Na jedwabnym szlaku

„Jedwab z Utah został wysłany  do Korei, gdzie go namotano na szpulę. Firma Bornemann Etiketten w Niemczech wykonała z niego tkaninę, której potrzebowałam, wcześniej wysyłając szpulę do Azji (ponownie!), żeby spleść nić [pierwotnie była zbyt cienka]” – opowiada Essaidi o jedwabnej odysei. W wyniku tej niezwykłej podróży powstała metrowa tkanina szerokości 5 cm.