Органоїди з людських клітин допомогли нейронам відновлювати порушені нервові зв’язки в експериментах in vitro («в пробірці»). Дослідження опубліковано у журналі Advanced Science.
Дослідники з Університету Тафтса та Інституту Вісса Гарвардського університету виростили з клітин трахеї людини біороботів — «антроботів», які самостійно переміщалися та допомагали нейронам відновлюватись у лабораторних експериментах. У майбутньому технологія допоможе виявляти хвороби чи доставляти ліки.
Як основу для роботів дослідники використовували клітини трахеї дорослої людини, які зазвичай утворюють слизову оболонку дихальних шляхів у легенях. У цих клітин є вії відростки, що нагадують волоски, які коливаються і допомагають легеням виштовхувати сторонні крихітні частинки. Вирощені в пробірці, такі клітини спонтанно утворюють крихітні багатоклітинні сфери – органоїди.
Різні види рухів антроботів. Відео: Gizem Gumuskaya et al., Advanced Science
Дослідники розробили умови для зростання, які спонукали вії на органоїді формуватися на зовнішній стороні. Через кілька днів сфери почали пересуватися завдяки відросткам, що працюють як весла. У процесі розвитку вони набували різних форм і демонстрували різні види рухів.
Деякі органоїди були сферичними та повністю покритими віями, а деякі — нагадували футбольний м’яч із безлічі багатогранників або були вкриті віями лише з одного боку. Вони подорожували прямими лініями, рухалися вузькими колами, комбінували ці рухи або просто стояли на місці і звивалися.
Різні види рухів антроботів. Відео: Gizem Gumuskaya et al., Advanced Science
Дослідники провели лабораторний тест, щоб побачити, як антроботи можуть лікувати рани. Вони виростили в пробірці двовимірний шар із людських нейронів, а потім створили «рану», подряпавши шар тонким металевим стрижнем.
Щоб гарантувати, що розрив буде піддаватися впливу щільної концентрації антроботів, вони створили «суперботів» — кластер, який природно утворюється, коли органоїди опиняються в невеликому просторі. Антроботи викликали значне повторне зростання нейронів, створивши місток із цих нервових клітин такої ж товщини, як і інші здорові клітини на пластині. При цьому без органоїдів «шрам» не заростав.
Дослідники розглядають антроботи як новий спосіб вивчення того, як клітини взаємодіють та спілкуються в організмі. Вони також припускають використовувати ці рухливі органоїди як нові терапевтичні агенти, які можна буде отримати з клітин пацієнта і використовувати для лікування різних захворювань.