Б.Бу. [ n1 ]

BIOROBOTI

Novo naučno otkriće u liječenju alchajmera i kičmene moždine

Naučnici su razvili male biorobote koji bi mogli da se kreću kroz tijelo kako bi zacijelili povrede kičmene moždine, očistili arterije ili ponovo povezali izgubljene neurone kod pacijenata sa Alchajmerom.

Tim naučnika sa Univerziteta Tafts i Instituta Vis Univerziteta Harvard male biorobote koje su nazvali antroboti napravili su od ćelija dušnika kod čovjeka koje sadrže sićušne izbočine nalik dlakama – cilije, čija je uloga da odbace čestice koje mogu da oštete pluća kada udahnemo.

Naučnici su otkrili da kada se ove ćelije dušnika uzgajaju u laboratoriji, one se prirodno samosastavljaju u velike okrugle strukture – nazvane superbotovi – i koriste svoje cilije poput vesala za kretanje.

U velikom naučnom proboju, tim je otkrio da ovo jedinstveno kretanje superbota stimuliše oštećene nervne ćelije i podstiče ih da zacijele.

Kada su naučnici napravili „ranu“ na laboratorijskom uzorku neurona i poslali antrobote kroz oštećenje, neuroni su ponovo počeli da se povezuju, stvarajući snažan most kao zdrave ćelije. Na mjestima na koja nisu dospjeli antroboti neuroni nisu rasli.

Majkl Levin, profesor biologije na Univerzitetu Tafts i član harvardskog Instituta Vis, navodi: „Ćelijski sklopovi koje konstruišemo u laboratoriji mogu imati mogućnosti koje prevazilaze ono što bi ovi antroboti mogli da urade u tijelu.“

„Fascinantno je i potpuno neočekivano da normalne trahealne ćelije pacijenta, bez modifikacije svoje DNK, mogu da se kreću same i podstiču rast neurona u oblasti oštećenja. Sada gledamo kako mehanizam zarastanja funkcioniše i ispitujemo šta još ovi konstrukti mogu da urade”, dodaje profesor.

Svaki antrobot počinje kao jedna ćelija, izvedena od odraslog donora. Ranije studije su pokazale da kada se takve ćelije uzgajaju u laboratoriji, one spontano formiraju male višećelijske sfere zvane organoidi.

Istraživači su razvili uslove rasta koji su podstakli cilije da budu okrenute ka spolja na organoidima. U roku od nekoliko dana oni su se sami sastavili u višećelijske suberbote, veličine od širine ljudske dlake do vrha naoštrene olovke, i počeli da se kreću okolo, vođeni cilijama koje djeluju kao vesla ili peraja.

Takođe je utvrđeno da njihovo kretanje stimuliše mehanizme oporavka u nervnim ćelijama.

Naučnici su zbunjeni kako antroboti podstiču ćelije da se popravljaju, ali vjeruju da bi proces mogao biti koristan u slučaju zarastanja oštećenja kičmene moždine ili retinalnog nerva, ili čak pomoći moždanim ćelijama kod ljudi sa demencijom da ponovo komuniciraju.

Oni bi takođe mogli da pomognu u uništavanju raka u crijevima, u oslobađanju ljekova ili da pomognu u regeneraciji djelova tijela oštećenih povredom ili bolešću, ili bi čak mogli da se koriste za čišćenje arterija od aterosklerotskih plakova.

„Želeli smo da ispitamo šta ćelije mogu da urade osim da stvore podrazumijevane karakteristike u organizmu“, navodi Gizem Gumuskaja, doktorand na Univerzitetu Tafts koja je kreirala botove.

„Antroboti se sami sastavljaju u laboratorijskoj posudi, ne zahtevaju pincete ili skalpele da bi im dali oblik, a mi možemo da koristimo ćelije odraslih – čak i ćelije starijih pacijenata – umjesto ćelija embriona.“

Potpuno je skalabilan – možemo da proizvodimo rojeve ovih botova paralelno, što je dobar početak za razvoj terapeutskog alata“, naglašava Gumuskaja.

Pravljenje botova od ljudskih ćelija znači da se mogu praviti od tkiva pacijenta, što bi isključilo rizik od pokretanja imunološkog odgovora ili obaveze upotrebe imunosupresiva.

Botovi bi se takođe prirodno biorazgradili u tijelu i ponovo apsorbovali. U laboratoriji su preživjeli oko 45 do 60 dana. Isto tako, oni se ne razmnožavaju i nemaju genetske izmene.

Pretvaranje antrobota u terapiju je još uvijek daleko, ali naučnici žele da počnu da testiraju male biorobote na laboratorijskim modelima i životinjama.

Univerzitet Tafts je nedavno razvio tri-de model tkiva ljudskog mozga koji bi mogao da se koristi kako bi se vidjelo da li će botovi pomoći u popravljanju oštećenja neurona kod Alchajmerove ili drugih neurodegenerativne bolesti.

„Uobičajeno, sljedeći koraci za ispitivanje moguće primjene podrazumijevaju ispitivanja na životinjama, ali to znači stvaranje ekvivalenata miševa (murobota) za testiranje modela demencije ili regeneracije kičmene moždine kod životinja“, napomenula je Gumuskaja.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Advanced Science.