Επιστήμονες δημιούργησαν μικροσκοπικά ζωντανά ρομπότ από ανθρώπινα κύτταρα

14:37 3/12/2023 - Πηγή: Businessnews

Μελλοντικά, τα ανθρωπομπότ όπως ονομάστηκαν, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την επούλωση πληγών ή κατεστραμμένων ιστών.

Επιστήμονες στις ΗΠΑ δημιούργησαν μικροσκοπικά ζωντανά ρομπότ από ανθρώπινα κύτταρα τα οποία μελλοντικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την επούλωση πληγών ή κατεστραμμένων ιστών. Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Tufts και του Ινστιτούτου Wyss του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, ονόμασαν τις δημιουργίες τους, «ανθρωπομπότ». Η έρευνά τους βασίζεται σε προηγούμενες εργασίες που είχαν πραγματοποιήσει κάποιοι από

τους ίδιους επιστήμονες, οι οποίοι δημιούργησαν τα πρώτα ζωντανά ρομπότ ή xenobots, από βλαστοκύτταρα που προήλθαν από έμβρυα του αφρικανικού νυχοβάτραχου (Xenopus laevis).

«Κάποιοι πίστευαν ότι τα χαρακτηριστικά των xenobots στηρίζονταν σε μεγάλο βαθμό στο γεγονός ότι είναι εμβρυϊκά και αμφίβια», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Μάικλ Λέβιν, καθηγητής βιολογίας στη Σχολή Τεχνών και Επιστημών του Tufts.

«Δεν νομίζω ότι αυτό έχει να κάνει με το ότι είναι έμβρυο. Αυτό δεν έχει καμία σχέση με το ότι είναι βάτραχος. Νομίζω ότι πρόκειται για μια πολύ πιο γενική ιδιότητα των έμβιων όντων», δήλωσε.

«Δεν συνειδητοποιούμε όλες τις ικανότητες που έχουν τα κύτταρα του σώματός μας», πρόσθεσε.

Ωστόσο, τα ανθρωπομπότ δεν είναι ολοκληρωμένοι οργανισμοί επειδή δεν έχουν πλήρη κύκλο ζωής, σύμφωνα με τον ερευνητή.

Πώς δημιούργησαν τα ανθρωπομπότ

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ενήλικα ανθρώπινα κύτταρα από την τραχεία της αναπνευστικής οδού, από ανώνυμους δότες διαφορετικών ηλικιών και φύλων. Οι ερευνητές εστίασαν σε αυτόν τον τύπο κυττάρων επειδή η πρόσβαση σε αυτά είναι σχετικά εύκολη να προσβάσιμα λόγω της έρευνας που έχει γίνει για τον Covid-19 και τις πνευμονοπάθειες και, το σημαντικότερο, λόγω ενός χαρακτηριστικού που οι επιστήμονες πίστευαν ότι θα έδινε τη δυνατότητα κίνησης στα κύτταρα, δήλωσε η συν-συγγραφέας της μελέτης Γκιζέμ Γκουμούσκαγια, διδακτορική φοιτήτρια στο Tufts.

Τα κύτταρα της τραχείας καλύπτονται από τριχοειδείς προεξοχές που ονομάζονται «βλεφαρίδες» και κυματίζουν μπρος-πίσω. Συνήθως βοηθούν τα κύτταρα της τραχείας να σπρώξουν προς τα έξω μικροσκοπικά σωματίδια που βρίσκουν το δρόμο τους στις αεροδιαβάσεις των πνευμόνων. Προηγούμενες μελέτες είχαν επίσης δείξει ότι τα κύτταρα μπορούν να σχηματίσουν οργανοειδή – συστάδες κυττάρων που χρησιμοποιούνται ευρέως για την έρευνα.

Η Γκουμούσκαγια πειραματίστηκε με τη χημική σύνθεση των συνθηκών ανάπτυξης των τραχειακών κυττάρων και βρήκε έναν τρόπο να ενθαρρύνει τις βλεφαρίδες να στραφούν προς τα έξω στα οργανοειδή. Μόλις βρήκε τη σωστή μήτρα, τα οργανοειδή απέκτησαν τη δυνατότητα κίνησης μετά από λίγες ημέρες, με τις βλεφαρίδες να κινούνται σαν κουπιά.

Διαφορετικά σχήματα και μεγέθη

Τα ανθρωπομπότ που δημιούργησε η ομάδα δεν ήταν πανομοιότυπα. Ορισμένα ήταν σφαιρικά και πλήρως καλυμμένα με βλεφαρίδες, ενώ άλλα έμοιαζαν περισσότερο σαν μπάλα ποδοσφαίρου και ήταν ακανόνιστα καλυμμένα με βλεφαρίδες. Κινούνταν επίσης με διαφορετικούς τρόπους – κάποια σε ευθείες γραμμές, κάποια σε στενούς κύκλους, ενώ άλλα απλά κουνιόντουσαν. Επιβίωσαν έως και 60 ημέρες σε εργαστηριακές συνθήκες.

Τα πειράματα που περιγράφονται σε αυτή την τελευταία μελέτη βρίσκονται σε πρώιμο στάδιο, αλλά ο στόχος είναι να διαπιστωθεί αν τα ανθρωπομπότ θα μπορούσαν να έχουν ιατρικές εφαρμογές. Οι ερευνητές θέλησαν επίσης να δουν αν τα ανθρωπομπότ μπορούσαν να κινηθούν πάνω σε ανθρώπινους νευρώνες που αναπτύχθηκαν σε εργαστηριακό πιάτο το οποίο είχε γρατζουνιστεί για να μιμηθεί τη βλάβη. Διαπίστωσαν πως τα ανθρωπομπότ ενθάρρυναν την ανάπτυξη στην κατεστραμμένη περιοχή των νευρώνων, αν και οι ερευνητές δεν κατανοούν ακόμη τον μηχανισμό επούλωσης.

Σύμφωνα με τον Λέβιν, η ανάπτυξη ανθρωπομπότ δεν εγείρει ηθικά ζητήματα. Δεν είναι κατασκευασμένα από ανθρώπινα έμβρυα, έρευνα που είναι αυστηρά περιορισμένη, και δεν έχουν τροποποιηθεί γενετικά.

«Μπορούν να επιβιώσουν σε ένα πολύ περιορισμένο περιβάλλον, οπότε δεν υπάρχει καμία πιθανότητα να βγουν με κάποιο τρόπο έξω ή να ζήσουν εκτός εργαστηρίου. Δεν μπορούν να ζήσουν έξω από αυτό το πολύ συγκεκριμένο περιβάλλον», εξήγησε. «Έχουν μια φυσική διάρκεια ζωής, οπότε μετά από μερικές εβδομάδες, απλά βιοδιασπώνται», πρόσθεσε.