هذه الروبوتات الصغيرة القادرة على شفاء الجروح تبدأ حياتها كخلية بشرية واحدة فقط
يُطلق عليهم اسم anthrobots – الأنثروبوتات، وهم يشكلون أنفسهم في أشكال مختلفة و يمكنهم التحرك
ربما كان الطب التجديدي قد أضاف أداة جديدة إلى ترسانته:
لقد أنشأ العلماء روبوتات بيولوجية صغيرة من الخلايا البشرية الحية,
على الرغم من أنها قد تكون صغيرة، إلا أن الروبوتات ذاتية التجميع قوية وفعالة، حيث أظهرت دراسة قدرتها على الشفاء وعلاج الأمراض.
لقد أثبت الفريق بالفعل قدراته في مجال الروبوتات البيولوجية في عام 2020 من خلال إنشاء Xenobots أو الزينوبوتس ، المصنوع من الخلايا الجنينية للضفادع.
حتى أنهم تمكنوا من تصميمه بطريقة تمكنه من التكاثر بطريقة لا يفعلها أي حيوان أو نبات حي، وهو أمر لم يسبق له مثيل من قبل.
لم يكن الباحثون متأكدين مما إذا كانت القدرات المذهلة للـ Xenobots ترجع بطريقة ما إلى أصولهم البرمائية ، لذلك أرادوا معرفة ما إذا كان من الممكن أيضًا إنشاء الروبوتات الحيوية من خلايا كائنات حية أخرى – ولماذا لا نبدأ بالبشر؟
إن نقطة البداية لأحدث الروبوتات، والتي تسمى الأنثروبوتات anthrobots، هي خلية بشرية بالغة واحدة مأخوذة من (القصبة الهوائية).
هذه الأنواع من الخلايا مغطاة بهياكل صغيرة تشبه الشعر تسمى الأهداب – cilia والتي تساعد على إبقاء الجزيئات الصغيرة خارج رئتينا.
ومن خلال معالجة ظروف نموها في المختبر، تمكن الفريق من تشجيع الخلايا على التكاثر إلى عضويات متعددة الخلايا مع توجيه الأهداب إلى الخارج.
الآن، بعد أن دعمها بطبقة الأهداب الشبيهة بالمجداف، أصبحت الخلايا قادرة على الحركة.
ظهرت عدة أنواع مختلفة من الروبوتات، بأشكال مختلفة قليلاً وتتراوح أحجامها بين 30 و500 ميكرومتر.
اعتمادًا على ترتيب أهدابها، كانت تتحرك بشكل مختلف – تتلوى، أو تتحرك في خطوط مستقيمة، أو تتحرك في دوائر ويمكنهم البقاء على قيد الحياة في المختبر لمدة تصل إلى 60 يومًا قبل أن يتحللوا بشكل طبيعي.
تعد هذه القدرة على تشكيل شكلها الخاص تلقائيًا إحدى المزايا العديدة للروبوتات.
“على عكس Xenobots، فهي لا تحتاج إلى ملاقط أو مشارط لمنحها الشكل، ويمكننا استخدام الخلايا البالغة – حتى خلايا المرضى المسنين – بدلاً من الخلايا الجنينية”
أوضح مبتكرها، طالب الدكتوراه جيزيم جوموسكايا Gizem Gumuskaya، في بيان:
“إنها قابلة للتطوير بالكامل – يمكننا إنتاج أسراب من هذه الروبوتات بالتوازي، وهي بداية جيدة لتطوير أداة علاجية.”
أحد هذه التطبيقات العلاجية المحتملة هو الشفاءة حيث لاحظ الفريق أنه عندما تمت إضافة مجموعة من الروبوتات (تسمى “الروبوت الخارق superbot”) إلى الخلايا العصبية المزروعة في المختبر، والتي تضررت بسبب خدش طبقة الخلايا، شجعت العجائب المصغرة نمو خلايا جديدة لملء الفجوة.
وتذكر أن الروبوتات مصنوعة من خلايا القصبة الهوائية، وليس من الخلايا العصبية .
وقد تفاجأ العلماء بقدراتها، التي تفتح مجموعة كاملة من التطبيقات المحتملة في الأمراض العصبية، وتلف الأنسجة ، وتوصيل الأدوية.
حقيقة أن الخلايا تنمو بشكل طبيعي إلى مثل هذا النطاق من الهياكل، وأنه يمكنك نظريًا استخدام خلايا المريض نفسه لهذه العملية، وبالتالي الحد من فرص التفاعلات المناعية الضارة او الرفض.
وقالت جوموسكايا: “أن الخلايا يمكنها التواصل مع بعضها البعض وإنشاء هذه الهياكل ديناميكيًا، وكل خلية مبرمجة بالعديد من الوظائف، مثل الحركة، وإفراز الجزيئات، واكتشاف الإشارات، والمزيد“.
“نحن نحاول فقط معرفة كيفية الجمع بين هذه العناصر لإنشاء خطط ووظائف بيولوجية جديدة للجسم – مختلفة عن تلك الموجودة في الطبيعة.“
وأضاف كبير الباحثين مايكل ليفين، مدير مركز ألين ديسكفري في جامعة تافتس – Tufts University: “التجمعات الخلوية التي نبنيها في المختبر يمكن أن تتمتع بقدرات تتجاوز ما تفعله في الجسم“.
“إنه أمر رائع وغير متوقع على الإطلاق أن خلايا القصبة الهوائية الطبيعية للمريض، دون تعديل الحمض النووي الخاص بها، يمكنها التحرك من تلقاء نفسها وتشجيع نمو الخلايا العصبية عبر منطقة الضرر – نحن الآن ننظر إلى كيفية عمل آلية الشفاء، ونتساءل عما يمكن أن تفعله هذه التركيبات أيضًا.
ونشرت الدراسة في مجلة Advanced Science .
