Przejdź do treści
Komórkowe roboty będą mogły naprawiać tkanki
facebook.com

Biotechnolodzy z ludzkich komórek nabłonka stworzyli mikroroboty, które pobudzają wzrost neuronów. Kiedyś takie tworzone dla konkretnego pacjenta bioroboty mogłyby wspierać regenerację tkanek, oczyszczać tętnice, czy zabijać komórki raka – uważają naukowcy.

Specjaliści z Tufts University i Harvard University opisali właśnie wyjątkowy sposób wykorzystania komórek pobranych z ludzkiej krtani. Stworzyli z nich wielokomórkowe roboty o różnych rozmiarach – od średnicy ludzkiego włosa do końcówki grafitu w ołówku. Użyte komórki samoczynnie organizowały się w te struktury i - jak się okazało - wspierały regenerację innych komórek.

Jak podkreślają badacze, jest to krok w kierunku stworzenia biologicznych robotów do regeneracji tkanek i leczenia różnorodnych chorób. Ich najnowsza praca to kontynuacja wcześniejszych osiągnięć, dzięki którym powstały wielokomórkowe roboty z komórek embrionalnych żaby, nazwane ksenobotami. Potrafiły one samodzielnie znajdować drogę, zbierać podsuniętą im materię, gromadzić informacje, naprawiać się po uszkodzeniach, a nawet się replikować.

Teraz badacze pokazali, że potrafią stworzyć bioroboty z dojrzałych komórek dorosłego człowieka, bez genetycznych modyfikacji, które na dodatek potrafią więcej niż poprzednie. „Chcieliśmy zbadać, co komórki potrafią robić, oprócz tworzenia domyślnych struktur w ciele” – mówi jeden z naukowców, Gizem Gumuskaya. - „Poprzez przeprogramowanie interakcji między komórkami można tworzyć nowe, wielokomórkowe struktury, analogicznie do tego, jak kamień i cegła mogą być ułożone w różne elementy konstrukcyjne, takie jak ściany, arkady czy kolumny” – tłumaczy.

Komórki nie tylko mogły tworzyć nowe wielokomórkowe kształty, ale również mogły poruszać się różnymi sposobami po powierzchni ludzkich neuronów rosnących na szklanej płytce laboratoryjnej i pobudzać ich wzrost, pomagając wypełniać luki powstałe w wyniku uszkodzenia warstwy tych neuronów. Nie wiadomo, jednak jeszcze, w jaki sposób bioroboty wspierały tę naprawę. „Konstruowane przez nas zespoły komórkowe mogą mieć zdolności wykraczające poza to, co komórki robią w ciele” – mówi jeden z liderów projektu, prof. Michael Levin. - „To fascynujące i zupełnie nieoczekiwane, że normalne komórki pobrane z tchawicy pacjenta, bez modyfikowania DNA, mogą poruszać się samodzielnie i pobudzać wzrost neuronów w obszarze uszkodzeń. Teraz przyglądamy się, jak działa mechanizm gojenia, i pytamy, co jeszcze te struktury mogą osiągnąć” – dodaje badacz.

Bioroboty można by więc tworzyć z komórek pacjenta, któremu miałyby pomagać. Dzięki temu nie byłyby atakowane przez układ odpornościowy. Żyją przy tym tylko przez kilka tygodni, po czym mogą być z łatwością wchłonięte przez organizm. Nie są też zdolne do reprodukcji, więc nie ma zagrożenia, że zaczną tworzyć trudne do opanowania, szkodliwe twory. Jednocześnie mogą żyć tylko w określonych warunkach, więc nie ma niebezpieczeństwa, że np. uciekną z laboratorium, czego niektórzy mogliby się obawiać. Jeśli chodzi o ich tworzenie, to każdy bot zaczyna życie jako pojedyncza komórka.

Komórki te pochodzą z powierzchni krtani i naturalnie pokryte są rzęskami, które poruszają się rytmicznie do przodu i do tyłu. W naturze rzęski te umożliwiają usuwanie zanieczyszczeń z krtani. Jeśli jednak te komórki hoduje się poza ciałem, to spontanicznie gromadzą się w większe skupiska zwane organoidami. Badacze zapewnili im takie warunki wzrostu, że w powstających organoidach rzęski skierowane były na zewnątrz i zaczęły działać jak mikrowiosła. Roboty miały przy tym różne rozmiary – od 30 do 500 nm, niektóre były okrągłe i całe pokryte rzęskami, inne miały je tylko po jednej stronie. Poruszały się po linii prostej, po okręgu, czy łączyły oba typy ruchu. Niektóre pozostawały na miejscu i się tylko kołysały.

Według badaczy, jeśli bioroboty uda się wzbogacić o komórki innych rodzajów, może stać się możliwe kierowanie ich w różne miejsce organizmu, gdzie oprócz pomagania w regeneracji nerwów mogłyby naprawiać inne tkanki, niszczyć komórki nowotworowe, dostarczać leki w wybrane miejsce, czy np. oczyszczać tętnice z blaszki miażdżycowej. Mogą też okazać się pomocne w hodowaniu tkanek do przeszczepów w laboratoriach.

 

PAP

Wiadomości

Czyje wpływy będzie jeszcze badał gen. Stróżyk?

Niespodziewane poparcie dla Trumpa w ostatnim dniu kampanii

Sensacje TVN i onet.pl wyssane przez sztuczną inteligencję. Pozew

Bez względu na wyborczy wynik Trump odmienił nasze myślenie

Na żywo z Grand Rapids: Ostatni wiec Donalda Trumpa

Ukradli psa 8 lat temu. Jak udało mu się wrócić do właścicieli?

ONZ piętnuje działania Korei Północnej. Nie ma to znaczenia

Prezydent nakazał natychmiastowe uwolnienie 29 nastolatków, którym groziła kara śmierci

Myślał, że ma w ręku broń. Zabił czarnoskórego. Jaki będzie wyrok

Trump: idźcie i głosujcie. Świat będzie wam wdzięczny!

Neymar nie ma szczęścia. Powrócił po kontuzji. Zagrał pół godziny

Premier: będziemy traktować przemytników ludzi jak terrorystów

Kończy się najbardziej wyjątkowa kampania w historii świata

Chiny złożyły pozew przeciwko Unii Europejskiej

Nawrocki: ten rząd stawia wyżej esbeków niż tych, którzy walczyli o wolną Polskę. Fałsz ma się stać prawdą

Najnowsze

Czyje wpływy będzie jeszcze badał gen. Stróżyk?

Na żywo z Grand Rapids: Ostatni wiec Donalda Trumpa

Ukradli psa 8 lat temu. Jak udało mu się wrócić do właścicieli?

ONZ piętnuje działania Korei Północnej. Nie ma to znaczenia

Prezydent nakazał natychmiastowe uwolnienie 29 nastolatków, którym groziła kara śmierci

Niespodziewane poparcie dla Trumpa w ostatnim dniu kampanii

Sensacje TVN i onet.pl wyssane przez sztuczną inteligencję. Pozew

Bez względu na wyborczy wynik Trump odmienił nasze myślenie