تصميم روبوتات من خلايا بشرية لعلاج أنسجة متضررة

ديسمبر 2, 2023آخر تحديث: ديسمبر 2, 2023

المستقلة/- طوّر العلماء روبوتات صغيرة مصنوعة من خلايا بشرية قادرة على إصلاح الأنسجة العصبية التالفة. تم تصنيع “الروبوتات” باستخدام خلايا القصبة الهوائية البشرية، و يمكن استخدامها في المستقبل في الطب الشخصي.

يقول أليكس هيوز، مهندس الأحياء بجامعة بنسلفانيا في فيلادلفيا، إن البحث «يشير إلى الطريق إلى «هندسة الأنسجة 2.

0» التي تتحكم صناعيًا في مجموعة من عمليات النمو».

كان عالم الأحياء التنموي مايكل ليفين بجامعة تافتس في ميدفورد بولاية ماساتشوستس و زملاؤه قد طوروا في السابق روبوتات صغيرة تستخدم كتلًا من خلايا الضفادع الجنينية. لكن التطبيقات الطبية لهذه “الزينوبوتس” كانت محدودة، لأنها لم تكن مشتقة من خلايا بشرية و لأنه كان لا بد من نحتها يدويًا بالشكل المطلوب.

لقد طور الباحثون الآن روبوتات ذاتية التجميع و يدرسون إمكاناتها العلاجية باستخدام الأنسجة البشرية المزروعة في المختبر. و قاموا بنشر النتائج التي توصلوا إليها في مجلة العلوم المتقدمة.

قام ليفين و فريقه بزراعة خلايا كروية من خلايا جلد القصبة الهوائية البشرية في مادة هلامية لمدة أسبوعين، قبل إزالة المجموعات و زراعتها لمدة أسبوع في محلول أقل لزوجة. تسبب هذا في انتقال شعيرات صغيرة على الخلايا تسمى الأهداب إلى الخارج من الأجسام الشبه الكروية بدلاً من الداخل. كانت هذه الأهداب بمثابة مجاذيف، و وجد الباحثون أن الروبوتات الناتجة و التي يحتوي كل منها على بضع مئات من الخلايا  غالبًا ما تسبح في أحد الأنماط العديدة. سبح البعض في خطوط مستقيمة، و البعض الآخر سبح في دوائر أو أقواس، و البعض الآخر تحرك بشكل فوضوي.

و لأختبار الإمكانات العلاجية للروبوتات البشرية، وضع ليفين و زملاؤه عدة منها في طبق صغير. وهناك، اندمجت الروبوتات معًا لتشكل “روبوتًا خارقًا”، وضعه الباحثون على طبقة من الأنسجة العصبية التي تم خدشها. و في غضون ثلاثة أيام، شفيت صفيحة الخلايا العصبية تمامًا تحت الروبوت العملاق. كان هذا مفاجئًا، كما يقول المؤلف المشارك في الدراسة جيزيم جوموسسكايا، و هو عالم الأحياء التطوري أيضًا في جامعة تافتس، لأن خلايا الإنسان الآلي كانت قادرة على أداء وظيفة الإصلاح هذه دون الحاجة إلى أي تعديل وراثي. و قال: “ليس من الواضح أنك ستحصل على هذا النوع من الاستجابة”.

للمضي قدمًا، يعتقد ليفين و جوموسكايا و زملاؤهما أن الروبوتات المصنوعة من أنسجة الشخص نفسه يمكن استخدامها لتنظيف الشرايين، أو تفتيت المخاط، أو توصيل الأدوية، مع أو بدون الهندسة الوراثية. و من خلال الجمع بين عدة أنواع من الخلايا و أستكشاف محفزات أخرى، و قد يكون من الممكن أيضًا تطوير الروبوتات الحيوية و روبوتات مصنوعة من مواد بيولوجية مع تطبيقات محتملة في البناء المستدام و أستكشاف الفضاء الخارجي.

يقول ليفين: “بمجرد أن نفهم ما هي استعداد مجموعات الخلايا و ما هي قادرة على القيام به، يمكننا أن نبدأ في السيطرة على ذلك، ليس فقط بالنسبة للروبوتات المستقلة، و لكن أيضًا للطب التجديدي”، بما في ذلك إعادة نمو الأطراف.

المصدر:https://www.nature.com/articles/d41586-023-03777-x

 

المصدر: وكالة الصحافة المستقلة