Антроботи - це крихітні роботи, виготовлені з клітин трахеї людини. Вони можуть рухатися та організовуватися у більші структури. Крім того, вони можуть загоювати пошкоджені тканини. Подальший розвиток цих біологічних роботів може додати більше функцій, які дозволять використовувати їх, наприклад, для видалення відкладень з артерій пацієнтів з атеросклерозом, відновлення пошкоджень спинного мозку або виявлення ракових клітин.
Біологічні роботи, виготовлені з людських клітин, можуть лікувати пошкоджені тканини
Антроботи були розроблені за участю Майкла Левіна з Університету Тафтса та Джоша Бонгарда з Університету Вермонта. У 2020 році вчені розробили ксеноботів – крихітних роботів із клітин жаби. Вони вміли пересуватися і навіть перевозити невеликі вантажі (докладніше про це в тексті: Перші роботи з живих клітин). У міру розвитку досліджень ксеноботи отримали нові функції. Друге покоління рухалося швидше, могло виконувати завдання в групах і було оснащено чимось на кшталт пам'яті (детальніше на цю тему: Нове покоління ксеноботів - живі роботи з клітин шкіри жаби). Останні вдосконалення додали можливість реплікації (детальніше: Ксеноботи - перші біологічні роботи, здатні до самовідтворення).
Однак медичне застосування ксеноботів було обмеженим, головним чином тому, що вони не були отримані з клітин людини. Тому вчені використали клітини трахеї людини. Вони створили з них крихітних роботів, яких назвали антроботами. Ці біоботи можуть рухатися і, як виявилося, здатні регенерувати пошкоджені нейрони.
Читайте також: Ученые создали самовосстанавливающиеся «живые» микророботы
Результати та опис досліджень на антроботах були опубліковані в журналі «Advanced Science» (DOI: 10.1002/advs.202303575).
Нові терапевтичні засоби
Багатоклітинні роботи, що складаються з клітин трахеї, мають розмір із людську волосину. Вони створені для самоорганізації. Більше того, дослідження показали, що вони мають чудову цілющу дію на інші клітини. Це відкриття є відправною точкою для бачення дослідників використання біоботів, створених з клітин пацієнтів, як нових терапевтичних інструментів для регенерації та лікування різних захворювань.
Під час досліджень ксеноботів вчені насправді не знали, чи залежать їхні можливості від того, що вони походять від ембріона амфібії, чи подібних біоботів можна сконструювати з клітин будь-якого виду. У новій роботі Левін і Гіз Гумуська з Університету Тафтса довели, що біоботів можна успішно створювати з клітин дорослої людини без будь-яких генетичних модифікацій. Крім того, вони демонструють деякі можливості, що перевершують ті, що спостерігалися у ксеноботів.
Дослідники також хотіли відповісти на кілька запитань дослідження. Це включає: Які принципи керують тим, як клітини з’єднуються та працюють разом в організмі? Або їх можна вирвати з їхнього природного контексту та рекомбінувати в різні структури для виконання різних функцій?
«Ми хотіли побачити, що можуть робити клітини, окрім створення стандартних функцій в організмі», — сказала Гумуська, яка здобула ступінь архітектури перед тим, як зайнятися біологією. «Шляхом перепрограмування взаємодії між клітинами можна створити нові багатоклітинні структури, аналогічні тому, як камінь і цегла можуть бути скомпоновані в різні структурні елементи, такі як стіни, арки або колони», — додала вона.
