Naučnici su napravili malene pokretne organske robote od ljudskih ćelija, koji bi možda, baš kao u filmovima naučne fantastike, mogli da se kreću u ljudskom tijelu i popravljaju oštećena tkiva i organe. Naravno, ovaj koncept je futuristički ali se pokazalo da ove samostalne, neobične ćelije to mogu.
Organoidi od ljudskih ćelija pomogli su neuronima da obnove oštećene nervne veze u eksperimentima in vitro (u eksperimentalnoj posudi ilitivamga petrijevki). Studija je objavljena krajem novembra 2023. u časopisu Advanced Science (Open Access) i nosi naslov “Motile Living Biobots Self-Construct from Adult Human Somatic Progenitor Seed Cells“.
Istraživači s Univerziteta Tufts i Wyss instituta na Univerzitetu Harvard uzgojili su biorobote od ljudskih ćelija dušnika, iz respiratornog epitela – „antrobote” koji su se kretali nezavisno i pomogli neuronima da se oporave u laboratorijskim eksperimentima. U budućnosti će ta tehnologija pomoći u otkrivanju bolesti ili dostavi lijekova. Sam naziv antrobot (anthrobot) je kovanica ond anthropos – čovjek i od riječi robot.
Inače ovo nije prvi put da su naučnici stvorili “žive robote”. Prije dvije godine, izašao je rad u kojem su po prvi put kreirane ovakve pokretne organoidne strukture, ali od ćelija jedne vrste žabe, Xenopus laevis, pa su se ti “robotići” zvali ksenoboti (xenobots), ponešto izgledom slične Pac-manu iz video igrice, o čemu smo i pisali prije koju godinu.
Kao osnovu za robote, istraživači su koristili ćelije dušnika odrasle osobe, koje inače tvore sluznicu dišnih puteva u plućima. Ove ćelije imaju cilije, dlačice koje osciliraju i pomažu plućima da izbace sitne strane čestice iz zraka koji dolazi u pluća. Uzgojene u petrijevki, takve ćelije spontano formiraju male višećelijske sfere – organoide.
Biologinja Gizem Gumuskaya s Univerziteta Tufts, voditeljica rada, eksperimentisala je s hemijskim sastavom faktora rasta ovih ćelija i pronašla način da potakne cilije na organoidima da se okrenu prema van. Organoidi su nakon nekoliko dana postali pokretni, a „dlačice” su se ponašale poput vesla.
Istraživači su proveli laboratorijski test kako bi vidjeli kako antroboti mogu zacjeljivati rane. Uzgojili su dvodimenzionalni sloj ljudskih neurona, zatim su stvorili „ranu” grebanjem sloja tankim metalnim štapićem.
Kako bi osigurali da će rana biti izložena gustoj koncentraciji antrobota, stvorili su „superrobote”, skupinu koja se prirodno formira kada su organoidi ograničeni na malom prostoru. Antroboti su potaknuli značajan ponovni rast neurona, stvarajući most od tih živčanih ćelija iste debljine kao i ostale zdrave ćelije. Istovremeno, kontrolna grupa bez antrobota nije bilježila zacjeljivanje.
Vjerovatno se pitate da li ovi živi roboti mogu podivljati: Naučnici kažu da se radi o prilično sigurnoj tehnologiji, i da je životni vijek ovih ćelija samo oko 4 sedmice te da se ne mogu samostalno replicirati. U suštini, to su ćelije pacijenta, samo imaju pojačanu sposobnost kretanja.
Istraživači vide antrobote kao novi način proučavanja interakcije i komunikacije ćelija u tijelu. Eksperiment s neuronima pokazao je samo jedan od mnogih skrivenih talenata antrobota, ali možda ne jedini. Naučnici tvrde da bi ovi biološki roboti mogli djelovati kao iznimno terapijsko sredstvo. U budućnosti bi se mogli koristiti za sigurno dostavljanje lijekova, zacjeljivanje oštećenih dijelova tijela, otkrivanje i uništavanje ćelija raka, te čišćenje blokada u krvnim sudovima. Također bi se mogli koristiti za testiranje lijekova (bez životinja) i stvaranje inženjerskih tkiva u laboratorijskim uvjetima, koja bi potom mogla biti presađena pacijentu.
Naslovna slika: A colored image of an anthrobot with cilia on its outer surface. Image credits: Gizem Gumuskaya, Tufts University.
