Επιστήμονες κατασκεύασαν μικροσκοπικά ζωντανά ρομπότ από ανθρώπινα κύτταρα

Επιστήμονες κατασκεύασαν μικροσκοπικά ζωντανά ρομπότ από ανθρώπινα κύτταρα

Τα πολυκύτταρα ρομπότ κινούνται και βοηθούν στην επούλωση πληγών που δημιουργούνται σε καλλιεργημένους νευρώνες.

Επιστήμονες στα Πανεπιστήμια Tufts και Χάρβαρντ (ΗΠΑ) δημιούργησαν μικροσκοπικά κινούμενα βιολογικά ρομπότ, τα οποία ονόμασαν ‘anthrobots’ από ανθρώπινα πρόδρομα κύτταρα τραχείας-κάτι που αποτελεί μια απόκλιση από παλαιότερες εργασίες όπου χρησιμοποιούνταν βλαστοκύτταρα- που μπορούν να κινηθούν σε μια επιφάνεια και να ενθαρρύνουν την ανάπτυξη νευρώνων σε πληγωμένους νευρώνες που καλλιεργούνται στο εργαστήριο.

Τα πολυκύτταρα ρομπότ, που κυμαίνονται σε μέγεθος από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας μέχρι την άκρη της μύτης ενός μολυβιού, κατασκευάστηκαν για να συναρμολογούνται μόνα τους και έχουν μια αξιοσημείωτη θεραπευτική επίδραση σε άλλα κύτταρα.

Η ανακάλυψη είναι ένα σημείο εκκίνησης για το όραμα των ερευνητών να χρησιμοποιήσουν ‘anthrobots’ («ανθρωπορομπότ») που προέρχονται από ασθενείς και που βοηθούν στην επούλωση και την αναγέννηση νευρώνων χωρίς καμία ανάγκη για καταστολή του ανοσοποιητικού. Προηγουμένως, τα έμβρυα βατράχων με νύχια της Αφρικής χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη ζωντανών ρομπότ γνωστών ως «xenobots».

Όπως ανέφερε στο CNN, ο συγγραφέας της μελέτης Michael Levin, Vannevar Bush, καθηγητής βιολογίας στο Tufts's School of Arts & Sciences: «Μερικοί άνθρωποι νόμιζαν ότι τα χαρακτηριστικά των «xenobots» οφείλονταν στο γεγονός ότι είναι εμβρυϊκά και αμφίβια».

Πρόσθεσε επίσης ότι «δεν νομίζω ότι αυτό έχει καμία σχέση με το να είσαι έμβρυο. Αυτό δεν έχει να κάνει με το να είσαι βάτραχος.

Νομίζω ότι αυτή είναι μια πολύ πιο γενική ιδιότητα των ζωντανών όντων. Δεν συνειδητοποιούμε όλες τις ικανότητες που έχουν τα κύτταρα του σώματός μας». Όσο ήταν εν ζωή, τα ‘anthrobots’ δεν ήταν πλήρεις οργανισμοί επειδή δεν είχαν πλήρη κύκλο ζωής, σημείωσε ο Δρ. Levin και υπογράμμισε: 

«Μας υπενθυμίζει ότι αυτές οι σκληρές δυαδικές κατηγορίες με τις οποίες έχουμε λειτουργήσει -ρομπότ, ζώο ή μηχανή;- δεν μας εξυπηρετούν πολύ. Πρέπει να τα ξεπεράσουμε».

Σε αντίθεση με τα «xenobots» που δημιουργήθηκαν προηγουμένως, τα ‘anthrobots’ δημιουργήθηκαν από ενήλικα ανθρώπινα κύτταρα που προέρχονται από την τραχεία ανώνυμων δοτών διαφορετικών φύλων και ηλικιών.

Η επιλογή αυτών των συγκεκριμένων κυττάρων επηρεάστηκε από την προσβασιμότητά τους λόγω της συνεχιζόμενης έρευνας για ασθένειες των πνευμόνων, ιδιαίτερα συνδεδεμένες με την COVID-19.

Η μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Advanced Science , με τίτλο «Motile Living Biobots Self-Construct from Adult Human Somatic Progenitor Seed Cells», όχι μόνο παρουσιάζει τη δημιουργία ‘anthrobots’ αλλά εγείρει επίσης ενδιαφέροντα ερωτήματα σχετικά με τη συναρμολόγηση και τη συνεργατική λειτουργία των ανθρώπινων κυττάρων.

Σύμφωνα με αναφορές, τα ‘anthrobots’ παρουσίασαν ποικιλομορφία στη δομή και τη συμπεριφορά.

Μερικά ήταν σφαιρικά και καλύπτονταν πλήρως με βλεφαρίδες, ενώ άλλα είχαν σχήμα μπάλας ποδοσφαίρου και καλύπτονταν ακανόνιστα με βλεφαρίδες. Κινούνταν επίσης με διαφορετικούς τρόπους -κάποια σε ευθεία γραμμή, άλλα σε στενό κύκλο, ενώ άλλα γυρνούσαν γύρω-γύρω.

Επιβίωσαν έως και 60 ημέρες σε εργαστηριακές συνθήκες.

Τα πειράματα που περιγράφονται σε αυτή τη μελέτη είναι ένα πρώιμο βήμα προς την εστίαση στο ιατρικό δυναμικό των ‘anthrobots’ Για να το διερευνήσουν περαιτέρω, οι ερευνητές αναρωτήθηκαν εάν τα ‘anthrobots’ μπορούσαν να στραφούν προς ή να αλληλεπιδράσουν με ανθρώπινους νευρώνες που αναπτύσσονται σε ένα τρυβλίο petri μέσα στο εργαστήριο.

Όταν σκόπιμα «έξυσαν» τους νευρώνες για να μιμηθούν τη ζημιά, έμειναν έκπληκτοι βλέποντας τα ‘anthrobots’ να κινούνται προς την τραυματισμένη περιοχή, προάγοντας τη νευρική ανάπτυξη.

Σε σύνολο, αυτά τα δεδομένα, σύμφωνα με τη μελέτη αποκαλύπτουν ότι τα ‘anthrobots’ είναι ικανά να κινούνται αποτελεσματικά στους κατεστραμμένους ιστούς αν και δεν έχει πλήρως αποσαφηνιστεί ο μηχανισμός επούλωσης που εφαρμόζουν. Όσον αφορά τις βιοηθικές ανησυχίες και τις ανησυχίες για την ασφάλεια, το CNN ανέφερε επίσης:

«Ο Λέβιν δεν πιστεύει ότι τα ‘anthrobots’ εγείρουν ανησυχίες βιοηθικής ή ασφάλειας. «Δεν είναι φτιαγμένα από ανθρώπινα έμβρυα, έρευνα που είναι αυστηρά περιορισμένη ή γενετικά τροποποιημένη με οποιονδήποτε τρόπο», δήλωσε.