Okazuje się, że biologiczne roboty stymulują wzrost neuronów, gdy są wolne!

Naukowcy z Uniwersytetu Tufts dokonali przełomowego odkrycia: komórki dróg oddechowych w naszych płucach, zwykle uznawane za komórki nieruchome,
mogą przekształcić się w ruchome biologiczne roboty zdolne do naprawy uszkodzonej tkanki nerwowej w laboratorium.

Wyobraź sobie świat, w którym komórki twojego ciała, te uznawane za nieruchome i pozbawione zdolności ruchu, stają się maleńkimi robotami zdolnymi do naprawy uszkodzonych tkanek.
Brzmi jak science fiction? Cóż, już nie!
Badacze z Uniwersytetu Tufts dokonali przełomowego odkrycia: komórki dróg oddechowych w naszych płucach, zwane powszechnie "komórkami nabłonkowymi",
mogą przekształcić się w ruchome biologiczne "anthroboty" zdolne do stymulowania odrostu neuronów na szalce laboratoryjnej.

Wcześniej powszechnie uważano, że komórki nabłonkowe dróg oddechowych w płucach służą jedynie jako "strażnicy" – filtry neutralizujące szkodliwe substancje z powietrza, którym oddychamy.
Jednak badacze z Tufts przeciwstawili się temu tradycyjnemu poglądowi.
Zamiast hodować komórki dróg oddechowych w matrycy żelowej, która utrzymuje je na miejscu, użyli płynnego medium, które pozwoliło komórkom swobodnie się poruszać.
Te warunki spowodowały, że komórki spontanicznie zorganizowały się w niesamowite, ruchome kule, napędzane przez małe, włoskowate "rzęski".

Przełom naukowy:

To odkrycie, opublikowane w renomowanym czasopiśmie naukowym Advanced Science, przedstawia zupełnie nowe spojrzenie na funkcjonowanie ludzkich komórek.
Do tej pory powszechnie uważano, że komórki dróg oddechowych, zwane komórkami nabłonkowymi, służą jedynie do pomocy w neutralizowaniu szkodliwych substancji z powietrza, którym oddychamy.
Jednak te badania pokazują, że komórki te mają dodatkowy ogromny potencjał: zdolność do ruchu, zdolność do samoorganizacji i zdolność do stymulowania naprawy tkanek w warunkach laboratoryjnych.

Narodziny anthrobotów:

Te ruchome kule, nazwane "anthrobotami", wykazały fascynujące właściwości:

• Samodzielny ruch: Anthroboty są w stanie poruszać się niezależnie w płynie, używając swoich rzęsek jako silnika.
• Zdolność do samoorganizacji: Komórki spontanicznie zorganizowały się w ruchome kule, bez potrzeby zewnętrznej interwencji.
• Stymulacja wzrostu neuronów w laboratorium: Gdy anthroboty umieszczono na uszkodzonej warstwie ludzkich komórek nerwowych na szalce laboratoryjnej, spowodowały wzrost nowej tkanki nerwowej wzdłuż obszaru uszkodzenia. Należy podkreślić, że wynik zaobserwowano jedynie w hodowli komórkowej, a sami badacze podkreślają, że wciąż nie wiedzą, jak dokładnie zachodzi ten proces.

Podobne badania: Zespół badaczy z Harbin Institute of Technology w Chinach wykazał podobną zdolność u białych krwinek.
Te komórki, znane jako część układu odpornościowego, zostały wykorzystane jako maleńkie "roboty" do celowanego transportu leków do guzów mózgu, przechodząc przez barierę krew-mózg (badanie opublikowane w czasopiśmie Science Robotics w 2021 roku). Jest to zastosowanie w transporcie leków, a nie w naprawie tkanek.

Dalekosiężne implikacje:

To odkrycie otwiera drzwi do nowego świata potencjalnych możliwości w medycynie regeneracyjnej.
Być może w przyszłości, jeśli badania przeniosą się z laboratorium do żywego organizmu, będziemy mogli używać tych anthrobotów do naprawy uszkodzonych narządów i tkanek, a nawet do radzenia sobie z procesami starzenia.
Jednak na razie są to jedynie spekulatywne przyszłe możliwości: wszystkie dotychczasowe wyniki uzyskano w warunkach laboratoryjnych, a droga do zastosowania medycznego u ludzi jest jeszcze długa.

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