Antrobots, microrrobots biológicos hechos de células humanas
En un avance biotecnológico que despertará fascinación en un sector del público y repulsa en otro, unos científicos han conseguido crear diminutos robots biológicos, que denominan antrobots, a partir de células de tráquea humana. Estos entes tan singulares pueden moverse por una superficie y han demostrado tener un notable efecto curativo sobre células del cuerpo humano. Concretamente, se ha logrado hacer, de momento solo en una placa de laboratorio, que promuevan el crecimiento de neuronas a través del sector dañado de un tejido.
Foto de un antrobot, reprocesada en colores. El antrobot posee una corona de cilios que lo dota de capacidad de locomoción. / Gizem Gumuskaya, Tufts University
La construcción de estos robots pluricelulares, cuyo tamaño oscila entre el grosor de un cabello humano y la punta de un lápiz afilado, se consigue en buena parte gracias a un proceso de autoensamblaje.
El logro es un punto de partida hacia la meta buscada por estos biorrobotistas y que es utilizar biobots fabricados con células del paciente como herramientas terapéuticas para tratar enfermedades y regenerar partes dañadas del cuerpo, incluyendo el cerebro.
Este avance es obra de un equipo que incluye investigadores de la Universidad Tufts, así como del Instituto Wyss de la Universidad Harvard, en Estados Unidos todas estas instituciones.
El trabajo es la continuación de una investigación anterior en los laboratorios de Michael Levin, de la Universidad Tufts, y Josh Bongard, de la Universidad de Vermont en Estados Unidos, en la que crearon robots biológicos pluricelulares a partir de células de embriones de rana. Estos biobots, llamados xenobots, son capaces por sí solos de desplazarse, recoger material, registrar información, curarse a sí mismos de ciertos daños e incluso replicarse durante unos cuantos ciclos. En aquel momento, los investigadores no sabían si estas capacidades dependían de que derivaran de un embrión de anfibio o si podían construirse biobots con capacidades similares a partir de células de otras especies animales.
En el estudio actual, los investigadores, incluido a Gizem Gumuskaya (Universidad Tufts) han comprobado que los biobots pueden crearse a partir de células humanas adultas sin ninguna modificación genética y que poseen algunas capacidades más allá de lo observado en los xenobots. El descubrimiento empieza a responder a preguntas cruciales que se hacen los especialistas de este campo científico: ¿Cuáles son las reglas que rigen el modo en que las células se ensamblan y trabajan juntas en el cuerpo? ¿Pueden sacarse las células de su contexto natural y recombinarse en diferentes “diseños corporales” para desempeñar otras funciones?
En este caso, los investigadores dieron a unas células humanas, tras décadas de vida normal en la tráquea, la oportunidad de reiniciarse y afrontar la creación de nuevas estructuras y la realización de nuevas tareas. “Queríamos sondear qué pueden hacer las células además de crear y mantener estructuras predeterminadas en el organismo”, explica Gumuskaya. “Reprogramando las interacciones entre células se pueden crear nuevas estructuras pluricelulares, análogas a la forma en que los ladrillos pueden disponerse en diferentes configuraciones para formar distintas estructuras, como muros, columnas o arcos”.
Los investigadores descubrieron que las células humanas no solo podían crear nuevas formas pluricelulares, sino que podían moverse de diferentes maneras sobre una superficie de neuronas humanas cultivadas en una placa de laboratorio y fomentar un proceso de crecimiento extra para rellenar los huecos causados por la destrucción de células al rayar la capa de células con un instrumento cortante.
Aún no está claro cómo exactamente los antrobots fomentan el crecimiento de las neuronas, pero los investigadores confirmaron que las neuronas crecían bajo la zona cubierta por un conjunto agrupado de antrobots, al que denominaron “superbot”.
Entre las ventajas del uso de células humanas para fabricar antrobots figura la posibilidad de construir biobots a partir de las propias células del paciente para realizar una labor terapéutica sin riesgo de desencadenar una respuesta inmunitaria ni de tener que requerir inmunosupresores.
Gumuskaya y sus colegas exponen los detalles técnicos de los antrobots en la revista académica Advanced Science, bajo el título “Motile Living Biobots Self-Construct from Adult Human Somatic Progenitor Seed Cells”.
