מסתבר שרובוטים ביולוגיים מעודדים צמיחת נוירונים כשהם חופשיים!

מדענים מאוניברסיטת טאפטס גילו תגלית פורצת דרך: תאי דרכי הנשימה בריאות שלנו, אלו המוכרים בדרך כלל כתאים נייחים,
מסוגלים להפוך לרובוטים ביולוגיים תנועתיים היכולים לתקן רקמת עצב פגועה במעבדה.

דמיינו עולם בו תאי גופכם, אלו המוכרים כתאים נייחים וחסרי יכולת תנועה, הופכים לרובוטים זעירים המסוגלים לתקן רקמות פגועות.
נשמע מדע בדיוני? ובכן, לא עוד!
חוקרים מאוניברסיטת טאפטס גילו תגלית פורצת דרך: תאי דרכי הנשימה בריאות שלנו, אלו המכונים בדרך כלל "תאי אפיתל",
מסוגלים להפוך ל"אנתרובוטים" ביולוגיים תנועתיים היכולים לעודד צמיחה מחדש של נוירונים בצלחת מעבדה.

בעבר, נהוג היה לחשוב שתאי אפיתל בריאות דרכי הנשימה משמשים רק כ"שומרי סף" - מסננים המנטרלים חומרים מזיקים מהאוויר שאנו נושמים.
אולם, חוקרי Tufts יצאו נגד תפיסה זו המסורתית.
במקום לגדל את תאי דרכי הנשימה בתוך מטריצה ​​דמוית ג'ל המחזיקה אותם במקומם, הם השתמשו בתווך נוזלי שאפשר לתאים לנוע בחופשיות.
תנאים אלו גרמו לתאים להתארגן באופן ספונטני לכדורים תנועתיים מדהימים, המונעים על ידי "ריסים" דמויי שיער קטנים.

פריצת דרך מדעית:

גילוי זה, שפורסם בכתב העת המדעי המכובד Advanced Science, מציג תפיסה חדשה לגמרי לגבי תפקודם של תאים אנושיים.
עד כה, נהוג היה לחשוב שתאי דרכי הנשימה, המכונים תאי אפיתל, נועדו רק לסייע בנטרול חומרים מזיקים מהאוויר שאנו נושמים.
אולם, מחקרים אלו מראים שלתאים אלו יש פוטנציאל עצום נוסף: יכולת תנועה, יכולת ארגון עצמי ויכולת לעודד תיקון רקמה בתנאי מעבדה.

הולדתם של אנתרובוטים:

הכדורים התנועתיים הללו, המכונים "אנתרובוטים", הפגינו תכונות מרתקות:

• תנועה עצמית: האנתרובוטים מסוגלים לנוע באופן עצמאי בתוך הנוזל, תוך שימוש בריסים שלהם כמנוע.
• יכולת ארגון עצמי: התאים התארגנו באופן ספונטני לכדורים תנועתיים, ללא צורך בהתערבות חיצונית.
• עידוד צמיחת נוירונים במעבדה: כאשר הניחו אנתרובוטים על גבי שכבת תאי עצב אנושיים פגועה בצלחת מעבדה, הם גרמו לצמיחה של רקמה עצבית חדשה לאורך אזור הנזק. חשוב לציין שהתוצאה נצפתה בתרבית תאים בלבד, והחוקרים עצמם מדגישים שאינם יודעים עדיין כיצד בדיוק מתרחש התהליך.

מחקר דומה: צוות חוקרים ממכון הטכנולוגי של הרבין (Harbin Institute of Technology) שבסין הדגים יכולת קרובה אצל תאי דם לבנים.
תאים אלו, הידועים כחלק ממערכת החיסון, נוצלו כ"רובוטים" זעירים להובלת תרופות באופן ממוקד אל גידולים במוח, תוך מעבר מבעד למחסום הדם-מוח (מחקר שפורסם בכתב העת Science Robotics בשנת 2021). מדובר ביישום של הובלת תרופות, ולא בתיקון רקמות.

השלכות מרחיקות לכת:

גילוי זה פותח פתח לעולם חדש של אפשרויות אפשריות ברפואה רגנרטיבית.
ייתכן שבעתיד, אם המחקר יתקדם מהמעבדה אל הגוף החי, נוכל להשתמש באנתרובוטים אלו לתיקון איברים ורקמות פגועים ואף להתמודדות עם תהליכי הזדקנות.
עם זאת, בשלב זה מדובר באפשרויות עתידיות ספקולטיביות בלבד: כל התוצאות עד כה הושגו בתנאי מעבדה, ועוד דרך ארוכה עד ליישום רפואי בבני אדם.

הפניות:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202303575