В будущем заживлять раны, восстанавливать ткани и даже лечить болезни смогут крошечные роботы, созданные из человеческих клеток.
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Advanced Science, эти многоклеточные «антроботы» уже продемонстрировали способность самостоятельно передвигаться и восстанавливать поврежденные нейроны. Пока это происходит только в лабораторных условиях, но открытие обладает огромным потенциалом.
Работа основана на предыдущем исследовании — его проводили некоторые из тех же специалистов, которые создали из стволовых клеток лягушек первых биороботов, названных «ксеноботами».
На этот раз ученые сделали то же самое, но с обычными клетками человека. Благодаря этому врачи потенциально смогут создавать ботов из клеток пациентов, что снизит вероятность осложнений, таких как отторжение инородной ткани.
Многоклеточная структура антробота с ресничками, которые позволяют ему передвигаться. Фото в тексте: Гизем Гумуская, Университет Тафтса
«Некоторые люди считали, что особенности ксеноботов во многом связаны с тем, что это эмбриональные клетки амфибий, — рассказал Майкл Левин, соавтор исследования и профессор биологии Университета Тафтса. — Я думаю, что это более общее свойство живых существ».
«Мы не осознаем, на что способны клетки нашего организма», — добавил Левин.
Антроботы созданы из клеток трахеи взрослого человека. Эти клетки покрыты волосатыми нитями — ресничками, — которые извиваются и отталкивают инородный материал. Они также могут объединяться, образуя многоклеточные наросты, называемые органоидами.
Каждый антробот вырастает из одной клетки. Фото в тексте: Гизем Гумуская, Университет Тафтса
В лаборатории исследователи сделали так, чтобы клетки образовывали органоиды с помощью наружных ресничек. В течение дня эти волосатые комочки начали медленно перемещаться, используя свои реснички. Они двигались по прямой и по кругу, а иногда просто были неподвижны.
И хотя у этих клеток разная скорость, тот факт, что они могут формировать такую структуру, означает: такие биороботы способны создавать себя сами.
«Антроботы самостоятельно собираются в чашке Петри, — объяснила Гизем Гумуская, соавтор исследования и синтетический биолог Университета Тафтса. — В отличие от ксеноботов, чтобы придать форму антроботам, не нужен пинцет или скальпель, и мы можем использовать клетки взрослых и даже пожилых пациентов вместо эмбриональных».
Исследователи продемонстрировали лечебный потенциал биоботов. Они вырастили 2D-слои человеческих нейронов и сделали в них небольшие надрезы, чтобы сформировать раны. Рядом поместили группы антроботов — «суперботов», которым удалось восстановить нейроны даже без применения генной инженерии.
Антробот (зеленый) растет на надрезе в нейронной ткани (красный). Фото в тексте: Гизем Гумуская, Университет Тафтса
Еще не до конца понятно, как произошло это исцеление. Но Гумуская уверена, что открытие обладает огромным потенциалом. Как утверждает она, в отличие от неживых роботов клетки могут общаться друг с другом и динамически создавать эти структуры, а также уже запрограммированы на выполнение биологических функций. К тому же они биоразлагаются в течение 60 дней.
Ученые успокаивают: эти биороботы не будут бесконтрольно распространяться, поскольку они не размножаются и не могут выжить за пределами лаборатории. Но будем надеяться, что однажды они станут достаточно сильны, чтобы выживать внутри нашего организма.
Источник: https://rb.ru/…
