Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Tufts και στο Ινστιτούτο Wyss του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ δημιούργησαν μικροσκοπικά βιολογικά ρομπότ που αποκαλούν Anthrobots από ανθρώπινα τραχειακά κύτταρα που μπορούν να κινηθούν σε μια επιφάνεια και έχουν βρεθεί ότι ενθαρρύνουν την ανάπτυξη νευρώνων σε μια περιοχή βλάβης σε ένα πιάτο εργαστηρίου.
Τα πολυκύτταρα ρομπότ, που κυμαίνονται σε μέγεθος από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας μέχρι το σημείο ενός ακονισμένου μολυβιού, κατασκευάστηκαν για να συναρμολογούνται μόνα τους και αποδείχθηκε ότι έχουν μια αξιοσημείωτη θεραπευτική επίδραση σε άλλα κύτταρα (σ.σ. Ό,τι θεραπεύει μπορεί και να τροποποιήσει ή και να βλάψει, αναλόγως ποιά χέρια το κατασκευάζουν ή το ελέγχουν). Η ανακάλυψη είναι ένα σημείο εκκίνησης για το όραμα των ερευνητών να χρησιμοποιήσουν βιομποτ που προέρχονται από ασθενείς ως νέα θεραπευτικά εργαλεία για την αναγέννηση και την θεραπεία ασθενειών, όπως λένε!
Από τα Xenobots στα Anthrobots
Αυτή η πρόοδος βασίζεται σε προηγούμενη έρευνα στα εργαστήρια του Michael Levin, Vannevar Bush, καθηγητή Βιολογίας στο Tufts University School of Arts & Sciences, και του Josh Bongard στο Πανεπιστήμιο του Βερμόντ, όπου δημιούργησαν πολυκύτταρα βιολογικά ρομπότ από κύτταρα εμβρύου βατράχου που ονομάζονται Xenobots , ικανά να πλοηγηθούν στα περάσματα της συλλογής υλικού, της καταγραφής πληροφοριών , της ίασης από τραυματισμό και ακόμη και της αναπαραγωγής!
Στην τρέχουσα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Advanced Science , ο Levin, μαζί με τη φοιτήτρια διδάκτορα Gizem Gumuskaya ανακάλυψαν ότι τα bots μπορούν στην πραγματικότητα να δημιουργηθούν από ενήλικα ανθρώπινα κύτταρα χωρίς καμία γενετική τροποποίηση και επιδεικνύουν κάποιες εξτρά ικανότητες πέρα από αυτό που παρατηρήθηκε με τα Xenobots.
Εξερευνώντας τις δυνατότητες των Anthrobots
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όχι μόνο τα κύτταρα θα μπορούσαν να δημιουργήσουν νέα πολυκύτταρα σχήματα, αλλά θα μπορούσαν να κινηθούν με διαφορετικούς τρόπους πάνω από μια επιφάνεια ανθρώπινων νευρώνων που αναπτύχθηκαν σε εργαστήριο και να ενθαρρύνουν την νέα ανάπτυξη, η οποία να γεμίσει τα κενά που προκαλούνται από το «ξύσιμο» του στρώματος των κυττάρων.
Το πώς ακριβώς τα Anthrobots ενθαρρύνουν την ανάπτυξη των νευρώνων δεν είναι ακόμα σαφές, αλλά οι ερευνητές επιβεβαίωσαν ότι οι νευρώνες αναπτύχθηκαν κάτω από την περιοχή που καλύπτεται από ένα ομαδοποιημένο σύνολο Anthrobots, το οποίο ονόμασαν “superbot”.
«Τα κυτταρικά συγκροτήματα που κατασκευάζουμε στο εργαστήριο μπορούν να έχουν ικανότητες που ξεπερνούν αυτό που κάνουν στο σώμα», είπε ο Levin, ο οποίος υπηρετεί επίσης ως διευθυντής του Allen Discovery Center στο Tufts και είναι μέλος ΔΕΠ του Wyss Institute. «Είναι συναρπαστικό και εντελώς απροσδόκητο ότι τα φυσιολογικά τραχειακά κύτταρα ασθενών, χωρίς να τροποποιήσουν το DNA τους , μπορούν να κινηθούν μόνα τους και να ενθαρρύνουν την ανάπτυξη νευρώνων σε μια περιοχή βλάβης», είπε ο Levin και υποράμμισε: “Εξετάζουμε τώρα πώς λειτουργεί ο μηχανισμός θεραπείας και ρωτάμε τι άλλο μπορούν να κάνουν αυτές οι κατασκευές.”
Τα πλεονεκτήματα της χρήσης ανθρώπινων κυττάρων περιλαμβάνουν την ικανότητα κατασκευής bots από τα κύτταρα του ίδιου του ασθενούς για την εκτέλεση θεραπευτικής εργασίας χωρίς τον κίνδυνο πρόκλησης ανοσοαπόκρισης ή απαίτησης ανοσοκατασταλτικών (σ.σ. Πέραν της Υγείας, ένας βιολογικός σκληρός δίσκος για παράδειγμα, θα μπορούσε να φέρει τα προσωπικά μας στοιχεία ταυτοποίησεις, συναλλαγών, υγειονομικής κατάστασης κτλ.). Διαρκούν μόνο μερικές εβδομάδες πριν διασπαστούν και έτσι μπορούν εύκολα να απορροφηθούν ξανά στο σώμα μετά την ολοκλήρωση της εργασίας τους.
Επιπλέον, έξω από το σώμα, τα Anthrobots μπορούν να επιβιώσουν μόνο σε πολύ συγκεκριμένες εργαστηριακές συνθήκες και δεν υπάρχει κίνδυνος έκθεσης ή ακούσιας εξάπλωσης έξω από το εργαστήριο. Ισχυρίζονται πως (για την ώρα) δεν αναπαράγονται και δεν έχουν γενετικές τροποποιήσεις, προσθήκες ή διαγραφές, επομένως δεν υπάρχει κίνδυνος εξέλιξής τους πέρα από τις υπάρχουσες διασφαλίσεις.
