Diseñan biobots para tratar y curar enfermedades

Científicos de la Universidad Tufts y del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard (EE.UU.) han creado diminutos robots biológicos llamados Anthrobots a partir de células traqueales humanas. Estos robots multicelulares, de tamaño similar al de un cabello humano, tienen la capacidad de moverse y han demostrado promover el crecimiento de neuronas en áreas dañadas en un plato de laboratorio.

Los Anthrobots, que varían en tamaño desde el ancho de un pelo humano hasta la punta de un lápiz afilado, se fabricaron para autoensamblarse y mostraron tener un efecto curativo notable en otras células.

Este descubrimiento es un punto de partida para la visión de los investigadores de utilizar biobots derivados de pacientes como nuevas herramientas terapéuticas para la regeneración, la curación y el tratamiento de enfermedades.

El trabajo sigue a investigaciones anteriores en las que se crearon robots biológicos multicelulares a partir de células de embriones de rana llamados Xenobots, capaces de navegar, recopilar material, grabar información, curarse de lesiones e incluso replicarse por sí mismos.

En este estudio, los investigadores descubrieron que los Anthrobots pueden crearse a partir de células humanas adultas sin modificación genética, demostrando algunas capacidades más allá de las observadas con los Xenobots.

Los Anthrobots, derivados de células traqueales humanas, se autoensamblan y tienen la capacidad de moverse en una superficie de neuronas humanas, fomentando el crecimiento en áreas dañadas. Aunque no está claro cómo fomentan el crecimiento de las neuronas, los investigadores confirmaron que las neuronas crecieron en el área cubierta por una agrupación de Anthrobots llamada «superbot».

Entre las ventajas de utilizar células humanas incluyen la posibilidad de construir biobots a partir de células del propio paciente para aplicar tratamientos sin riesgo de desencadenar una respuesta inmunológica.

Los Anthrobots solo duran unas semanas antes de descomponerse, por lo que pueden ser fácilmente reabsorbidos por el cuerpo después de completar su tarea. Fuera del cuerpo, solo pueden sobrevivir en condiciones de laboratorio específicas sin riesgo de exposición o propagación no deseada. Además, no se reproducen y no tienen ediciones genéticas, lo que garantiza su seguridad.


Un agregado de Anthrobots, o superbot (verde), estimula el crecimiento de neuronas (rojo) donde habían sido eliminadas mecánicamente.


Gizem Gumuskaya, Tufts University

Cada Anthrobot comienza como una sola célula derivada de un donante adulto, cubierta con proyecciones similares a pelos llamadas cilios. Estos cilios, que normalmente ayudan a las células traqueales a expulsar partículas, se utilizaron para que las células crearan organoides multicelulares. Después de alentar a los cilios a orientarse hacia afuera en los organoides, los Anthrobots comenzaron a moverse, impulsados por los cilios como remos.

El equipo clasificó los diferentes tipos de Anthrobots producidos, y observaron que se agrupaban en categorías discretas de forma y movimiento, llenando un nicho importante entre la nanotecnología y dispositivos más grandes.

Aplicaciones

En cuanto a sus aplicaciones futuras, los investigaron enumeran algunas: limpiar las placas en las arterias, reparar daños en la médula espinal o nervios retinales, reconocer bacterias o células cancerosas, o administrar medicamentos a tejidos específicos.

Además, podrían ayudar en la curación de tejidos y depositar medicamentos proregenerativos.

La capacidad inherente de las células para autoensamblarse y crear nuevas estructuras ofrece una comprensión valiosa de cómo los planes corporales naturales se ensamblan y cómo se pueden restaurar con tratamientos regenerativos.