Оказывается, биологические роботы стимулируют рост нейронов, когда они свободны!

Ученые из Университета Тафтса совершили прорывное открытие: клетки дыхательных путей наших легких, обычно известные как стационарные клетки,
способны превращаться в подвижных биологических роботов, которые могут восстанавливать поврежденную нервную ткань в лаборатории.

Представьте мир, где клетки вашего тела, известные как неподвижные и лишенные способности к движению, превращаются в крошечных роботов, способных восстанавливать поврежденные ткани.
Звучит как научная фантастика? Что ж, больше нет!
Исследователи из Университета Тафтса совершили прорывное открытие: клетки дыхательных путей наших легких, обычно называемые "эпителиальными клетками",
способны превращаться в подвижных биологических "антроботов", которые могут стимулировать регенерацию нейронов в чашке Петри.

Ранее считалось, что эпителиальные клетки дыхательных путей легких служат только "стражами" — фильтрами, нейтрализующими вредные вещества из воздуха, которым мы дышим.
Однако исследователи Tufts выступили против этой традиционной концепции.
Вместо того чтобы выращивать клетки дыхательных путей внутри гелеобразной матрицы, удерживающей их на месте, они использовали жидкую среду, которая позволяла клеткам свободно двигаться.
Эти условия заставили клетки спонтанно самоорганизовываться в удивительные подвижные шарики, движимые маленькими волосовидными "ресничками".

Научный прорыв:

Это открытие, опубликованное в престижном научном журнале Advanced Science, представляет совершенно новое понимание функций человеческих клеток.
До сих пор считалось, что клетки дыхательных путей, называемые эпителиальными клетками, предназначены только для помощи в нейтрализации вредных веществ из воздуха, которым мы дышим.
Однако эти исследования показывают, что эти клетки обладают огромным дополнительным потенциалом: способностью к движению, способностью к самоорганизации и способностью стимулировать восстановление ткани в лабораторных условиях.

Рождение антроботов:

Эти подвижные шарики, называемые "антроботами", продемонстрировали захватывающие свойства:

• Самодвижение: Антроботы способны самостоятельно передвигаться в жидкости, используя свои реснички в качестве двигателя.
• Способность к самоорганизации: Клетки спонтанно самоорганизовывались в подвижные шарики без внешнего вмешательства.
• Стимуляция роста нейронов в лаборатории: Когда антроботов помещали на поврежденный слой человеческих нервных клеток в чашке Петри, они вызывали рост новой нервной ткани вдоль области повреждения. Важно отметить, что результат наблюдался только в клеточной культуре, и сами исследователи подчеркивают, что пока не знают, как именно происходит этот процесс.

Аналогичное исследование: Группа исследователей из Харбинского технологического института (Harbin Institute of Technology) в Китае продемонстрировала сходную способность у лейкоцитов.
Эти клетки, известные как часть иммунной системы, были использованы в качестве крошечных "роботов" для целенаправленной доставки лекарств к опухолям мозга, проходя через гематоэнцефалический барьер (исследование опубликовано в журнале Science Robotics в 2021 году). Речь идет о применении для доставки лекарств, а не для восстановления тканей.

Далеко идущие последствия:

Это открытие открывает дверь в новый мир возможностей в регенеративной медицине.
Возможно, в будущем, если исследования продвинутся из лаборатории в живой организм, мы сможем использовать этих антроботов для восстановления поврежденных органов и тканей и даже для борьбы с процессами старения.
Однако на данный момент это лишь спекулятивные будущие возможности: все результаты пока получены в лабораторных условиях, и предстоит еще долгий путь до медицинского применения на людях.

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