Výskumníci z Tufts University v spolupráci s harvardským inštitútom Wyss vytvorili drobné biologické roboty z buniek priedušnice. Tieto drobné roboty sa nazývajú Anthroboty a dokážu sa nielen pohybovať po povrchu, no ukázalo sa, že podporujú rast nových neurónov v poškodenej oblasti tkaniva, ktorú vedci vytvorili v laboratórnych podmienkach.
Ide o mnohobunkové roboty, ktoré majú rozličné veľkosti. Niektoré sú široké ako vlas človeka, iné ako hrot zabrúsenej ceruzky. Ich jedinečnou vlastnosťou je, že sa dokážu samé poskladať a majú pozoruhodnú vlastnosť uzdravovať iné bunky. Vízia autorov štúdie je vytvorenie jedinečného terapeutického zariadenia, ktoré by pomáhalo pri regenerácií, hojení alebo liečení chorôb.
Nová práca sa zakladá na predchádzajúcich výskumoch, v rámci ktorých sa vedcom podarilo vytvoriť biologické roboty z buniek žabích embryí. Tieto roboty sa nazývali Xenoboti a dokázali sa navigovať rôznymi priestormi. Popri tom vedeli aj zbierať materiál, zaznamenávať rôzne informácie a v prípade zranenia sa samé vyliečiť či rozmnožovať sa v rozmedzí niekoľkých cyklov. Autori predchádzajúcej štúdie nevedeli, či tieto schopnosti možno získať aj vytvorením robotov z iných buniek, alebo sú špecifické pre embryá obojživelníkov.
Nová štúdia v tomto prípade dokázala, že podobných “botov” možno vytvoriť aj z buniek dospelého človeka, bez akejkoľvek genetickej modifikácie. Zároveň zistili, že tieto boty majú vlastnosti, ktoré v prípade Xenobotov pozorované neboli.
Práca zároveň zodpovedá mimoriadne dôležité otázky. Autori chceli vedieť, aké sú pravidlá skladania a spolupráce buniek. Ďalšou otázkou bolo, či možno bunky vytrhnúť z ich prirodzeného kontextu a prepojiť ich do iných “plánov”, aby mohli vykonávať odlišné funkcie.
Nový život pre bunky
Výskumníci v prípade tejto práce dali bunkám priedušnice “nový život”, po desaťročiach existencie v tomto ľudskom orgáne. Úlohou výskumu bolo nájsť spôsoby, ako bunky “reštartovať” a umožniť im vytvárať nové štruktúry či podieľať sa na nových úlohách.
“Chceli sme zistiť, čo môžu ľudské bunky urobiť, okrem vytvárania typických štruktúr ľudského tela,” vysvetľuje Gizem Gumuskaya, jedna z autorov práce.
Autori zistili, že preprogramovaním interakcií medzi bunkami môžeme vytvoriť nové mnohobunkové štruktúry. Prirovnávajú to k tomu, ako môžeme preusporiadať kamene a tehly tak, aby sme vytvorili stenu, stĺp alebo oblúk. Výskumníci v tomto prípade dokázali vytvoriť nielen nové mnohobunkové útvary, no tieto útvary sa dokázali pohybovať po ľudských neurónoch a podporiť ich v raste. Anthroboty dokázali podnietiť vytváranie nových neurónov vypestovaných umelo v laboratóriu na miestach, ktoré výskumníci poškodili poškriabaním bunečnej vrstvy.
“Tieto bunkové štruktúry majú väčšie schopnosti ako bunky v ľudskom tele. Je fascinujúce, že prirodzené bunky normálneho pacienta, bez žiadnej modifikácie DNA, sa môžu samé od seba pohybovať a podporovať rast nových neurónov v poškodenom regióne,” tvrdí spoluautor štúdie, Michael Levin.
Autori dokázali vytvoriť tieto bunkové štruktúry z vlastných buniek pacienta. Znamená to, že v tomto prípade neriskujú odozvu imunitného systému po implantovaní Anthrobotov späť do tela pacienta. Momentálne tieto bunky vydržia len pár týždňov, než sa rozpadnú. Následne sa však dokážu jednoducho absorbovať späť do tela. Vedci vysvetľujú, že potrebujú ešte ďalšie výskumy. V budúcnosti by však Anthroboty mohli pomôcť nielen pri regenerácii neurónov, no aj pri oprave poškodenej miechy alebo doručovaní liekov priamo do potrebných tkanív. Autori štúdie teoretizujú, že Anthroboty by v budúcnosti vedeli rozpoznávať aj rôzne škodlivé baktérie alebo rakovinové bunky.
