Gli scienziati biomedici della Tufts University hanno costruito piccoli robot biologici partendo da cellule umane in grado di riparare le strutture delle cellule nervose.
Ciò va oltre la progettazione delle creature Xenobots 2.0, che hanno creato nel 2021 da cellule embrionali di rana. Il robot differisce dal suo modello anche nel movimento.
Michael Levin stava già lavorando sugli xenobot e ora ha scoperto, con il suo dottorando Gizem Gomoskaya, che i robot realizzati con cellule umane hanno abilità sorprendenti anche senza modifiche genetiche.
Base Domanda nello studio attualeI ricercatori, che hanno pubblicato sul Journal of Advanced Studies, si sono chiesti: è possibile estrarre le cellule dal loro contesto normale e integrarle in nuovi “piani corporei” per assumere nuovi compiti?
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– ha detto Gomoskaya Comunicato stampa dell'Ateneo: “Volevamo esplorare cosa potrebbero fare le cellule oltre a stabilire funzioni standard nel corpo”. La biologa è già laureata in architettura e ha accumulato le sue conoscenze.
Il risultato: “Riprogrammando le interazioni tra le cellule, si possono creare nuove strutture multicellulari, simili al modo in cui pietre e mattoni possono essere disposti in diversi elementi strutturali come muri, archi o colonne”. Strutture diverse hanno dimensioni diverse – dalla larghezza di un capello alla punta di una matita – e abilità.
Non solo scoprirono di essere in grado di creare nuove strutture multicellulari, ma di possedere anche nuove abilità. L’architettura robotica, che chiamarono “supercella”, era in grado di “riparare” la struttura dei neuroni in una capsula di Petri.
Gli scienziati hanno danneggiato uno strato neurale grattandosi e i robot hanno favorito la crescita nelle lacune risultanti. Nella trachea le cellule non mostravano questa capacità.
“È notevole e del tutto inaspettato che le normali cellule tracheali dei pazienti, senza modificare il loro DNA, possano muoversi da sole e favorire la crescita delle cellule nervose nell'area danneggiata”, ha spiegato Levin.
Tuttavia, nessuno può ancora dire come funziona il meccanismo di guarigione. Levine sottolinea i vantaggi derivanti dall'utilizzo delle cellule di un paziente per il trattamento.
Le cellule del corpo non provocano una reazione immunitaria, quindi non sono necessari farmaci che sopprimono la reazione immunitaria. Inoltre non vi è alcun rischio di diffusione al di fuori del corpo umano perché i robot possono sopravvivere solo in condizioni molto particolari.
Gumoskaya menziona un altro vantaggio: “I robot si costruiscono in una capsula da laboratorio”. Non hanno bisogno di essere elaborati da strumenti come i robot. Inoltre, a differenza dei suoi predecessori, a questo scopo possono essere utilizzate cellule adulte.
In futuro, gli scienziati potrebbero immaginare di utilizzare robot per rimuovere la placca nelle arterie dei pazienti affetti da aterosclerosi.
Le strutture cellulari raccolte dal laboratorio possono riparare danni al midollo spinale e alla retina, rilevare batteri e cellule tumorali o somministrare con precisione farmaci. Tuttavia, non conoscono la portata dei casi d’uso perché il lavoro è ancora nelle fasi iniziali.