Живой робот из человеческих клеток удивил исследователей

Ученые создают крошечных живых роботов из человеческих клеток, которые смогут двигаться и в будущем помогут залечить раны или поврежденные ткани.

Команда из Университета Тафтса и Института Висса при Гарвардском университете назвала нового робота «антропоботом». Он основан на предыдущих работах некоторых членов команды, которые создали первого живого робота, ксенобота, из стволовых клеток, полученных из эмбрионов африканской шпорцевой лягушки ( Xenopus laevis ). Майкл Левин, профессор биологии Колледжа искусств и наук Университета Тафтса, и его коллеги опубликовали новое исследование 30 ноября в журнале Advanced Science.

Учёные использовали клетки взрослого человека, взятые из трахеи нескольких анонимных доноров разного возраста и пола. Они выбрали эти клетки, поскольку их было относительно легко получить после COVID-19, а также из-за свойства, которое, по их мнению, придавало клеткам подвижность, пояснила Гизем Гумуская, постдокторант Университета Тафтса. Трахеальные клетки покрыты волоскообразными ресничками, которые двигаются вперёд и назад. Это помогает им выталкивать мельчайшие частицы, попадающие в дыхательные пути. Предыдущие исследования показали, что эти клетки могут образовывать органоиды — скопления клеток, широко используемые в науке.

Гумуская экспериментировала с химическим составом условий роста трахеальных клеток и нашла способ стимулировать рост органоидов наружу на ресничках. Как только она нашла подходящий субстрат, органоиды смогли двигаться уже через несколько дней, а реснички действовали как весла. «С первого по шестой день ничего не происходило. Примерно на седьмой день произошла быстрая трансформация. Всё выглядело так, будто распустился цветок. Реснички выдвинулись и стали направлены наружу. В нашем методе каждый антропробот растёт из одной клетки», — объясняет Гумуская.

Именно этот механизм самосборки делает роботов уникальными. Другие учёные создали биологических роботов, но их приходится создавать вручную, изготавливая формы и имплантируя клетки. Антропоботы отличаются от других. Некоторые имеют сферическую форму и покрыты ресничками, другие — шарообразную, покрытые неравномерно расположенными ресничками. Они передвигаются по-разному. Некоторые ходят прямо, другие двигаются по кругу, многие стоят неподвижно и покачиваясь. В лабораторных условиях они выживают до 60 дней.

Эксперименты, описанные в последнем исследовании, находятся на ранней стадии, но их цель — понять, могут ли антропоботы найти медицинское применение. Команда исследовала, могут ли антропоботы ползать по человеческим нейронам, выращенным в пробирке, и «царапать» их, имитируя травму. Они были удивлены, обнаружив, что антропоботы стимулировали рост повреждённых участков нейронов, хотя механизм заживления пока не изучен.

Фальк Таубер, исследователь из Фрайбургского центра взаимодействующих материалов и биотехнологии при Фрайбургском университете, отметил, что исследование закладывает основу для будущих исследований по использованию биороботов для различных целей. Он добавил, что возможность создавать их из собственных клеток пациента открывает широкий спектр применения как в лабораторных условиях, так и, в конечном итоге, в организме человека.

По словам Левина, антропоботы не вызывают этических проблем или проблем с безопасностью. Они не созданы из человеческих эмбрионов и не подвергаются генной модификации. Они не могут выживать вне специализированной среды, их продолжительность жизни составляет всего несколько недель, и, по-видимому, они биоразлагаемы.

Ан Хан (по данным CNN )

Ссылка на источник