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Anthrobots hechos con células humanas se mueven solos y estimulan neuronas en laboratorio, destacando el avance de la bioingeniería.
Lo que parecía restringido a la ciencia ficción ya ha tomado forma en laboratorio. Investigadores de la Tufts University y del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering, de Harvard, desarrollaron pequeños robots vivos hechos con células humanas capaces de moverse de forma autónoma y estimular el crecimiento de neuronas en áreas lesionadas de un cultivo celular. Bautizados como Anthrobots, estos microsistemas biológicos fueron creados a partir de células de la superficie de la tráquea humana. El estudio, publicado en la revista Advanced Science, indica que las células adultas pueden ser reorganizadas para asumir nuevas funciones, sin edición genética, en un área que une bioingeniería, robótica biológica y medicina regenerativa.
Anthrobots hechos con células humanas muestran cómo la bioingeniería transformó células de la tráquea en robots vivos microscópicos
La investigación mostró que los Anthrobots son producidos a partir de células adultas extraídas de la tráquea. En laboratorio, estas células se auto-organizan en pequeñas estructuras multicelulares móviles, en lugar de permanecer en el arreglo típico del sistema respiratorio.
Los científicos explican que el movimiento es generado por los cilios, proyecciones microscópicas similares a pelos que, en el cuerpo humano, ayudan a remover partículas de las vías aéreas.
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Al ser cultivadas en condiciones específicas, estas células comenzaron a formar organoides con cilios orientados hacia afuera, lo que permitió la locomoción.
Según el estudio, los Anthrobots varían de 30 a 500 micrómetros, rango que va de algo cercano al grosor de un cabello hasta dimensiones comparables a la punta de un lápiz afilado. El equipo también registró diferentes patrones de movimiento, incluyendo trayectorias rectas, curvas largas y desplazamientos circulares.
Robots vivos Anthrobots estimularon la regeneración de neuronas humanas en cultivos lesionados en el laboratorio
El resultado más importante apareció cuando los Anthrobots fueron colocados sobre capas de neuronas humanas cultivadas en laboratorio. En estas placas, los investigadores crearon lesiones lineales en las culturas celulares y observaron el comportamiento de los agrupamientos biológicos sobre el área dañada.
De acuerdo con los investigadores, conjuntos agrupados de Anthrobots, llamados superbots, estimularon el crecimiento de neuronas justamente en las regiones lesionadas.
El material institucional de Tufts y del Wyss afirma que las neuronas crecieron bajo el área cubierta por los agrupamientos, formando un puente celular en un escenario simplificado de laboratorio.
El equipo resalta que el mecanismo exacto de este efecto aún no ha sido totalmente esclarecido. Aun así, el estudio confirmó que hubo reparación rápida de las áreas lesionadas en hojas de células neurales humanas cultivadas in vitro, lo que transformó a los Anthrobots en uno de los descubrimientos más comentados de la robótica biológica reciente.
Estudio con Michael Levin y Gizem Gumuskaya revela robots biológicos sin edición genética y con células humanas adultas
Uno de los puntos más relevantes del descubrimiento es que los Anthrobots fueron creados sin ninguna modificación genética.
Michael Levin, de la Tufts University y asociado al Wyss Institute, destacó que fue inesperado ver células normales de la tráquea humana moverse solas y estimular crecimiento neural fuera del contexto original del cuerpo.
El trabajo fue conducido por Michael Levin y la investigadora Gizem Gumuskaya. Según la descripción del estudio en Advanced Science, los Anthrobots se construyen a partir de una única célula inicial y desarrollan capacidades locomotoras movidas por cilios, sin necesidad de circuitos artificiales, motores o programación digital convencional.
En el caso de los Anthrobots, no se trata de una máquina de metal o plástico, sino de una estructura viva hecha de tejido humano, capaz de ejecutar comportamientos organizados y de interactuar con otros tejidos en laboratorio.
Diferencia entre Anthrobots y Xenobots amplía el potencial de la medicina regenerativa personalizada
Los Anthrobots suceden a la línea de investigación de los Xenobots, desarrollada anteriormente por los mismos laboratorios. Los Xenobots habían sido hechos con células embrionarias de rana, mientras que los Anthrobots avanzan un paso importante al ser producidos con células humanas adultas.
Esta diferencia es central para las posibles aplicaciones médicas. Según Tufts y el Wyss Institute, usar células humanas abre la posibilidad de construir biobots a partir del propio paciente, lo que en teoría puede reducir el riesgo de rechazo inmunológico y prescindir de inmunosupresores en estrategias terapéuticas futuras.
Además, los investigadores afirman que los Anthrobots tienen una vida útil de solo algunas semanas y luego se degradan. Fuera de condiciones de laboratorio muy específicas, tampoco sobreviven, no se reproducen y no recibieron adiciones o deleciones genéticas, lo que se señaló como una capa relevante de seguridad biológica.
Aplicaciones futuras de los Anthrobots incluyen reparación neural, entrega de medicamentos y nuevas terapias de bioingeniería
Aunque el trabajo aún está en fase experimental, los investigadores señalan posibles usos futuros para los Anthrobots.
Entre las hipótesis citadas por los materiales institucionales están reparación de daños en la médula espinal o en la retina, eliminación de placas asociadas a la aterosclerosis, reconocimiento de bacterias o células cancerosas y entrega dirigida de medicamentos.
Estas posibilidades aún no representan aplicaciones clínicas comprobadas. En la etapa actual, lo que se ha demostrado con seguridad es la capacidad de desplazamiento autónomo y de estímulo al cierre de lesiones en cultivos de neuronas humanas en laboratorio.
Aun así, el estudio inaugura un frente importante de la medicina regenerativa. Al mostrar que las células adultas tienen capacidades biológicas mucho más plásticas de lo que se imaginaba, los Anthrobots refuerzan la idea de que la frontera entre biología, robótica e ingeniería de tejidos está cada vez más cerca.
