2023-12-01
Nuevo Mundo – 96.1
Investigadores de la Universidad de Tufts y de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, crearon unos diminutos robots a partir de células traqueales humanas con capacidad de moverse y de estimular el crecimiento de neuronas en una zona dañada en una placa de cultivo en el laboratorio. Constituyen un punto de partida en el desarrollo de herramientas terapéuticas para la regeneración, la curación y el tratamiento de enfermedades.Antropobots y xenobotsEstos microscópicos robots multicelulares, denominados antropobots o antrobots porque derivan de humanos, fueron hechos para autoensamblarse y demostraron tener un notable efecto curativo en otras células. Michael Levin, de la Universidad de Tufts, dirigió el estudio, que permitió crear antropobots a partir de células humanas adultas sin ninguna modificación genética. Los antecedentes de este logro se remontan a la obtención, en un estudio anterior, de robots biológicos multicelulares a partir de células de embriones de rana, a los que llamaron xenobots.Estos xenobots fueron capaces de navegar por pasillos, recolectar material, registrar información, curarse a sí mismos de una lesión e incluso replicarse durante algunos ciclos por sí solos. En ese momento, los investigadores tenían dudas de si estas capacidades dependían de la naturaleza de las células de anfibio, o si los biobots podrían construirse a partir de células de otras especies.¿Cómo crearon los antropobots?Los investigadores tomaron una sola célula de la superficie de la tráquea de un donante adulto cubierta por pelos microscópicos móviles que ayudan a expulsar pequeñas partículas que llegan a las vías respiratorias. Al cultivar las células en el laboratorio formaron pequeñas esferas multicelulares llamadas organoides. Luego las alentaron a que produjeran cilios en su superficie.A los pocos días empezaron a moverse, impulsadas por los cilios que actuaban como remos. Observaron que los antropobots se diferenciaban en unas pocas categorías de forma y movimiento. Por lo general, sobrevivían entre 45 y 60 días antes de biodegradarse de forma natural. Su movilidad y su pequeño tamaño, de entre 0,03 mm y 0,5 mm, los hacía muy útiles para ser empleados en actividades en las que los nanodispositivos y las tecnologías ingenieras más grandes no pueden actuar.»Los antropobots se autoensamblan en la placa de laboratorio», comentó la estudiante de doctorado Gizem Gumuskaya, quien los creó. «A diferencia de los xenobots, no requieren pinzas ni bisturís 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 cual es un buen comienzo para desarrollar una herramienta terapéutica», explicó.Sanar «heridas»Los antropobots se movieron de diferentes maneras sobre una superficie de neuronas humanas cultivadas en una placa de laboratorio y estimularon un nuevo crecimiento de ellas para llenar los huecos causados al raspar la capa de células neuronales y así sanaron las «heridas». «Los conjuntos celulares que construimos en el laboratorio pueden tener capacidades que van más allá de lo que hacen en el cuerpo», explicó Levin. «Es fascinante y completamente inesperado que […] puedan moverse por sí solas y estimular el crecimiento neuronal a través de una región dañada», agregó.Sin riesgos»Ahora estamos analizando cómo funciona el mecanismo de curación y preguntándonos qué más pueden hacer estas construcciones». Las ventajas de utilizar células humanas incluyen la capacidad de construir robots a partir de las propias células del paciente para realizar trabajos terapéuticos sin el riesgo de desencadenar una respuesta inmune o requerir inmunosupresores. Solo duran unas pocas semanas antes de descomponerse, por lo que el cuerpo puede reabsorberlos fácilmente una vez finalizado su trabajo.Los científicos subrayan que, fuera del cuerpo, los antropobots solo pueden sobrevivir en condiciones de laboratorio muy específicas y no hay riesgo de exposición o propagación involuntaria fuera del laboratorio. Además, sostienen que, como no se reproducen y no tienen modificaciones, adiciones o eliminaciones genéticas, no hay riesgo de que evolucionen más allá de lo que lo harían naturalmente. Los resultados fueron publicados este jueves en Advanced Science.
Investigadores de la Universidad de Tufts y de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, crearon unos diminutos robots a partir de células traqueales humanas con capacidad de moverse y de estimular el crecimiento de neuronas en una zona dañada en una placa de cultivo en el laboratorio. Constituyen un punto de partida en el desarrollo de herramientas terapéuticas para la regeneración, la curación y el tratamiento de enfermedades.
Estos microscópicos robots multicelulares, denominados antropobots o antrobots porque derivan de humanos, fueron hechos para autoensamblarse y demostraron tener un notable efecto curativo en otras células. Michael Levin, de la Universidad de Tufts, dirigió el estudio, que permitió crear antropobots a partir de células humanas adultas sin ninguna modificación genética. Los antecedentes de este logro se remontan a la obtención, en un estudio anterior, de robots biológicos multicelulares a partir de células de embriones de rana, a los que llamaron xenobots.
Estos xenobots fueron capaces de navegar por pasillos, recolectar material, registrar información, curarse a sí mismos de una lesión e incluso replicarse durante algunos ciclos por sí solos. En ese momento, los investigadores tenían dudas de si estas capacidades dependían de la naturaleza de las células de anfibio, o si los biobots podrían construirse a partir de células de otras especies.
Los investigadores tomaron una sola célula de la superficie de la tráquea de un donante adulto cubierta por pelos microscópicos móviles que ayudan a expulsar pequeñas partículas que llegan a las vías respiratorias. Al cultivar las células en el laboratorio formaron pequeñas esferas multicelulares llamadas organoides. Luego las alentaron a que produjeran cilios en su superficie.
A los pocos días empezaron a moverse, impulsadas por los cilios que actuaban como remos. Observaron que los antropobots se diferenciaban en unas pocas categorías de forma y movimiento. Por lo general, sobrevivían entre 45 y 60 días antes de biodegradarse de forma natural. Su movilidad y su pequeño tamaño, de entre 0,03 mm y 0,5 mm, los hacía muy útiles para ser empleados en actividades en las que los nanodispositivos y las tecnologías ingenieras más grandes no pueden actuar.
«Los antropobots se autoensamblan en la placa de laboratorio», comentó la estudiante de doctorado Gizem Gumuskaya, quien los creó. «A diferencia de los xenobots, no requieren pinzas ni bisturís 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 cual es un buen comienzo para desarrollar una herramienta terapéutica», explicó.
Los antropobots se movieron de diferentes maneras sobre una superficie de neuronas humanas cultivadas en una placa de laboratorio y estimularon un nuevo crecimiento de ellas para llenar los huecos causados al raspar la capa de células neuronales y así sanaron las «heridas». «Los conjuntos celulares que construimos en el laboratorio pueden tener capacidades que van más allá de lo que hacen en el cuerpo», explicó Levin. «Es fascinante y completamente inesperado que […] puedan moverse por sí solas y estimular el crecimiento neuronal a través de una región dañada», agregó.
«Ahora estamos analizando cómo funciona el mecanismo de curación y preguntándonos qué más pueden hacer estas construcciones». Las ventajas de utilizar células humanas incluyen la capacidad de construir robots a partir de las propias células del paciente para realizar trabajos terapéuticos sin el riesgo de desencadenar una respuesta inmune o requerir inmunosupresores. Solo duran unas pocas semanas antes de descomponerse, por lo que el cuerpo puede reabsorberlos fácilmente una vez finalizado su trabajo.
Los científicos subrayan que, fuera del cuerpo, los antropobots solo pueden sobrevivir en condiciones de laboratorio muy específicas y no hay riesgo de exposición o propagación involuntaria fuera del laboratorio. Además, sostienen que, como no se reproducen y no tienen modificaciones, adiciones o eliminaciones genéticas, no hay riesgo de que evolucionen más allá de lo que lo harían naturalmente. Los resultados fueron publicados este jueves en Advanced Science.
