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Pequeños robots biológicos para curación construidos a partir de células humanas podrían reconocer bacterias

Por el equipo editorial de LabMedica en español
Actualizado el 15 Dec 2023
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Imagen: Tres ejemplos de Antrobots con cilios en forma de cabello en amarillo (Fotografía cortesía de Gizem Gumuskaya)
Imagen: Tres ejemplos de Antrobots con cilios en forma de cabello en amarillo (Fotografía cortesía de Gizem Gumuskaya)

En un estudio pionero, los investigadores han desarrollado robots biológicos microscópicos, denominados Antrobots, a partir de células traqueales humanas. Estos pequeños robots, que varían en tamaño desde el ancho de un cabello humano hasta la punta de un lápiz afilado, están diseñados para autoorganizarse y han demostrado un potencial excepcional para ayudar al crecimiento de neuronas en áreas dañadas en entornos de laboratorio. Este descubrimiento marca un paso inicial hacia su objetivo de emplear biobots específicos para pacientes como herramientas innovadoras para la regeneración, la curación y el tratamiento de enfermedades.

Basándose en su trabajo anterior con Xenobots (robots biológicos multicelulares elaborados a partir de células de embriones de rana), investigadores de la Universidad de Tufts (Medford, MA, EUA) intentaron explorar si se podrían construir biobots similares a partir de células de otras especies. Sus Xenobots anteriores demostraron habilidades como navegación por espacios, recolección de materiales, autocuración y autorreplicación limitada. La nueva investigación reveló que los biobots pueden crearse a partir de células humanas adultas sin alteración genética, exhibiendo capacidades que superan las observadas con los Xenobots. La utilización de células humanas ofrece la ventaja de crear biobots a partir de las propias células del paciente, lo que reduce el riesgo de reacciones inmunitarias o la necesidad de fármacos inmunosupresores. Estos Antrobots tienen una vida útil limitada y se desintegran después de varias semanas, lo que permite una fácil reabsorción por parte del cuerpo después del tratamiento.

Para evaluar el potencial terapéutico de los Antrobots, los investigadores realizaron un experimento de laboratorio que simulaba la curación de heridas. Contrariamente a las expectativas de que podrían ser necesarias modificaciones genéticas para que los biobots ayudaran al crecimiento neuronal, los Antrobots no modificados estimularon notablemente un recrecimiento significativo, formando un puente de neuronas tan denso como las células sanas circundantes. El estudio encontró que los Antrobots no sólo podían formar nuevas estructuras multicelulares sino también atravesar una superficie cubierta con neuronas humanas cultivadas en una placa de laboratorio para llenar los espacios causados al raspar la capa de células neuronales.

Los investigadores visualizan múltiples aplicaciones para estos biobots, incluida la eliminación de la placa arterial en la aterosclerosis, la reparación del daño nervioso en la médula espinal o la retina, la identificación de bacterias dañinas o células cancerosas o incluso la administración de medicamentos directamente a tejidos específicos. El potencial de los Antrobots para facilitar la curación de tejidos y al mismo tiempo administrar fármacos regenerativos abre perspectivas interesantes en la ciencia médica. El equipo se centra en seguir desarrollando estos biobots para desbloquear nuevas vías terapéuticas.

"Los conjuntos celulares que construimos en el laboratorio pueden tener capacidades que van más allá de lo que hacen en el cuerpo", dijo Michael Levin, director del Allen Discovery Center en Tufts. "Es fascinante y completamente inesperado que las células traqueales de pacientes normales, sin modificar su ADN, puedan moverse por sí solas y estimular el crecimiento neuronal a través de una región dañada", dijo Levin. "Ahora estamos analizando cómo funciona el mecanismo de curación y preguntándonos qué más pueden hacer estas construcciones".

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