Naukowcy z Tufts University i Wyss Institute na Uniwersytecie Harvarda nazwali wyhodowane przez siebie twory antrobotami. Do ich stworzenia zainspirowały ich ksenoboty - robotach stworzonych z komórek macierzystych pochodzących z zarodków afrykańskiej żaby szponiastej.

"Niektórzy uważali, że właściwości ksenobotów w dużej mierze wynikają z tego, że są to komórki embrionalne i pochodzące od płazów. Nie sądzę jednak, żeby to miało coś wspólnego z embrionami. I z pewnością nie ma nic wspólnego z byciem żabą. Myślę, że jest to znacznie bardziej uniwersalna cecha istot żywych. Nie zdajemy sobie sprawy, jakie zdolności posiadają komórki naszego ciała" – stwierdził w komunikacie prof. Michael Levin, biolog z Tufts University i jeden z twórców antrobotów.

Szczegółowy opis procesu tworzenia tych wielokomórkowych tworów prof. Levin i jego badacze z jego zespołu opisali w artykule opublikowanym właśnie w magazynie "Advanced Science". Antroboty wyhodowano z dojrzałych komórek nabłonka tchawicy pochodzących od anonimowych dawców w różnym wieku i płci.

Wybór komórek nabłonka tchawicy wynikał z tego, że są one obecnie łatwo dostępne ze względu na szeroko zakrojone prace nad COVID-19. Ważne było też to, że są one wyposażone w falujące rzęski, które w tchawicy pomagają usuwać z dróg oddechowych drobinki kurzu i innych zanieczyszczeń, a także mają zdolność tworzenia oganoidów, czyli zlepków komórek, które często wykorzystywane są do badań.

Na to, jak sprawić, by antroboty miały zdolność poruszania się, wpadła Gizem Gumuskaya, doktorantka w Tufts University. Eksperymentując ze składem chemicznym środowiska, w którym te komórki wzrastały, w końcu znalazła sposób, aby zachęcić je do ustawienia się rzęskami na zewnątrz organoidy. Po wypracowaniu odpowiedniego schematu, hodowane organoidy po kilku dniach zaczynały się poruszać, wykorzystując rzęski niczym wiosła.

Każdy antrobot jest hodowany od pojedynczej komórki. I to właśnie ta zdolność samoorganizacji czyni je wyjątkowymi. Dotychczas tworzone przez naukowców roboty biologiczne konstruowano ręcznie, na przykład umieszczając komórki na strukturze stworzonej przez grzybnię pleśni.

Antroboty wyhodowane przez zespół Michaela Levina mają różne kształty - sferyczne i w pełni pokryte rzęskami, kuliste z ich nieregularną mozaiką, a nawet podłużne i o nieregularnych formach. Także ich sposoby poruszania się były różne - po linii prostej, spiralnie albo wahadłowo. W warunkach laboratoryjnych były w stanie przeżyć do 60 dni.

Jednak tym, co najbardziej zaskoczyło i ucieszyło badaczy, była zdolność antrobotów do regeneracji komórek nerwowych. Chcąc sprawdzić ich możliwe zastosowanie w medycynie, w warunkach laboratoryjnych naniesiono antroboty na mechanicznie uszkodzone neurony.

Okazało się, że są w stanie poruszać się wzdłuż neuronu, a tam, gdzie natrafiły na uszkodzenie, wywołały znaczny odrost - neuron odzyskiwał grubość zdrowej komórki. Tam, gdzie nie było antrobotów, taka regeneracja nie zachodziła. Wygląda więc na to, że antroboty sprzyjały gojeniu się żywej tkanki nerwowej.

Eksperymenty są na wczesnym etapie, ale ich wyniki są bardzo obiecujące. Także dlatego, że tego typu twory nie budzą wątpliwości etycznych, bo do ich hodowania nie wykorzystuje się embrionów i nie wymagają modyfikacji genetycznych. W dodatku mogą być stworzone z komórek pacjenta. Te, które nie zostaną wykorzystane w procesie leczenia, w niedługim czasie samoistnie obumierają i ulegają biodegradacji.