Oamenii de știință au creat roboți minusculi, auto-asamblați, fabricați din celule umane, care ar putea într-o zi să repare pielea și țesutul deteriorat.
Aceste mașini biologice minuscule, numite Anthroboți, sunt fabricate din celule traheale umane fără nicio modificare genetică. Experimentele de laborator au arătat că pot încuraja neuronii sau celulele nervoase să crească în țesutul deteriorat.
Boții variază în mărime, cei mai mici nu mai lați decât părul uman și cei mai mari de dimensiunea unui vârf de creion. Ei se adună în grupuri, pe care cercetătorii le-au numit „superbot”. Oamenii de știință și-au publicat cercetările pe 21 noiembrie în jurnal Știință Avansată.
În cadrul studiului, echipa a folosit o tijă de metal pentru a zgâria un strat bidimensional de neuroni umani pentru a simula o rană deschisă, înainte ca Anthroboții să se agrupeze în jurul ei și să declanșeze o regenerare substanțială a neuronilor. Cu toate acestea, mecanismul exact din spatele modului în care Anthroboții încurajează neuronii să recrească, nu este încă clar.
„Ansamblurile celulare pe care le construim în laborator pot avea capacități care depășesc ceea ce fac în corp”, autorul principal al studiului Michael Levinun biolog de dezvoltare și de sinteză de la Universitatea Harvard, a spus într-un afirmație.
„Este fascinant și complet neașteptat că celulele traheale normale ale pacientului, fără a-și modifica ADN-ul, se pot mișca singure și să încurajeze creșterea neuronilor într-o regiune afectată. Acum ne uităm la modul în care funcționează mecanismul de vindecare și ne întrebăm ce altceva sunt acestea. constructele pot face”.
Echipa a construit fiecare Anthrobot dintr-o singură celulă traheală umană, pe care apoi a crescut-o într-un laborator pentru a forma sfere multicelulare numite organoizi. Ei au încurajat cilii asemănători părului care se găsesc în mod normal pe celulele traheale să se îndrepte spre exterior pentru a ajuta organoizii să se miște. Anthroboții s-au împărțit în diferite categorii în funcție de dimensiunea și modelele de mișcare. Echipa a testat apoi cât de bine ar performa într-un context terapeutic.
Levin a lucrat anterior o altă formă de biobot numit Xenoboți. Derivați din celule embrionare, acești Xenoboți au navigat pe căile de trecere, au colectat materiale, au înregistrat informații, s-au vindecat și chiar s-au replicat pentru câteva cicluri. Dar Anthroboții fac câțiva pași mai departe.
„Antroboții se adună singuri în vasul de laborator”, Gizem Gumuskayaun doctorand la Universitatea Tufts și omul de știință care a creat Anthroboții, a spus în declarație.
„Spre deosebire de Xenoboți, nu au nevoie de pensete sau bisturii pentru a le da formă și putem folosi celule adulte – chiar și celule de la pacienți în vârstă – în loc de celule embrionare. Este complet scalabil – putem produce roiuri de acești roboți în paralel, care este un bun început pentru dezvoltarea unui instrument terapeutic.”
Utilizarea propriilor celule ale pacientului pentru a construi bioboți reduce riscul declanșării unui răspuns imun sau de a avea nevoie de imunosupresoare, au spus autorii.
Antroboții durează între 45 și 60 de zile înainte de a se descompune și de a fi reabsorbiți de organism. De asemenea, nu se reproduc, nu au fost modificate genetic și pot supraviețui numai în condiții specifice de laborator în afara corpului. Acest lucru înseamnă că nu există niciun risc de a evolua dincolo de garanțiile existente, au spus cercetătorii.
Echipa ar dori să testeze Anthroboții în alte aplicații medicale, inclusiv curățarea acumulării de plăci în artere și repararea leziunilor coloanei vertebrale sau a nervului retinian. Ei ar putea chiar configura acești bioboți mici să recunoască bacteriile sau celulele canceroase, au spus cercetătorii.