Los científicos han creado pequeños robots autoensamblados hechos de células humanas que algún día podrían reparar la piel y los tejidos dañados.
Estas pequeñas máquinas biológicas, llamadas Anthrobots, están hechas de células traqueales humanas sin ninguna modificación genética. Los experimentos en placas de laboratorio revelaron que pueden estimular el crecimiento de neuronas o células nerviosas en el tejido dañado.
Los robots varían en tamaño: los más pequeños no son más anchos que un cabello humano y los más grandes tienen aproximadamente el tamaño de la punta de un lápiz. Se reúnen en grupos, que los investigadores denominaron «superrobot». Los científicos publicaron su investigación el 21 de noviembre en la revista Ciencia avanzada.
En el estudio, el equipo utilizó una varilla de metal para raspar una capa viva bidimensional de neuronas humanas para simular una herida abierta, antes de que los Anthrobots se agruparan a su alrededor y desencadenaran un importante crecimiento neuronal. Sin embargo, aún no está claro el mecanismo exacto detrás de cómo los antropobots alientan a las neuronas a volver a crecer.
«Los conjuntos celulares que construimos en el laboratorio pueden tener capacidades que van más allá de lo que hacen en el cuerpo», dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Michael Levin, biólogo sintético y del desarrollo de la Universidad de Harvard.
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«Es fascinante y completamente inesperado que las células traqueales de pacientes normales, sin modificar su ADN, puedan moverse por sí solas y estimular el crecimiento neuronal en una región dañada. Ahora estamos analizando cómo funciona el mecanismo de curación y preguntándonos qué más las construcciones pueden hacer.»
El equipo construyó cada Anthrobot a partir de una sola célula traqueal humana, que luego cultivaron en un laboratorio para formar esferas multicelulares llamadas organoides. Alentaron a los cilios parecidos a pelos que normalmente se encuentran en las células traqueales a mirar hacia afuera para ayudar a los organoides a moverse. Los Anthrobots se dividieron en diferentes categorías según su tamaño y patrones de movimiento. Luego, el equipo probó qué tan bien se desempeñarían en un contexto terapéutico.
Levin trabajó anteriormente en otra forma de biobot llamada Xenobots. Derivados de células embrionarias, estos Xenobots navegaron por pasadizos, recolectaron material, registraron información, se curaron a sí mismos e incluso se replicaron durante algunos ciclos. Pero los Anthrobots van varios pasos más allá.
«Los Anthrobots se autoensamblan en la placa de laboratorio», dijo en el comunicado Gizem Gumuskaya, estudiante de doctorado de la Universidad de Tufts y científico que creó los Anthrobots.
«A diferencia de los Xenobots, no necesitan pinzas ni bisturíes para darles forma, y podemos utilizar células adultas (incluso células de pacientes ancianos) en lugar de células embrionarias. Es totalmente escalable: podemos producir enjambres de estos robots en paralelo, lo que Es un buen comienzo para desarrollar una herramienta terapéutica».
Los autores dijeron que usar las propias células de un paciente para construir biobots reduce el riesgo de desencadenar una respuesta inmune o necesitar inmunosupresores.
Los antropobots duran entre 45 y 60 días antes de descomponerse y ser reabsorbidos por el cuerpo. Tampoco se reproducen, no han sido editados genéticamente y sólo pueden sobrevivir en condiciones específicas de laboratorio fuera del cuerpo. Esto significa que no hay riesgo de evolucionar más allá de las salvaguardas existentes, dijeron los investigadores.
Al equipo le gustaría probar los Anthrobots en otras aplicaciones médicas, incluida la eliminación de la acumulación de placa en las arterias y la reparación de daños en la columna o en los nervios de la retina. Incluso podrían configurar estos pequeños biobots para reconocer bacterias o células cancerosas, dijeron los investigadores.