Pequenos robots vivos feitos de células humanas surpreendem os cientistas
Uma equipa da Universidade de Tufts e do Instituto Wyss da Universidade de Harvard apelidou estas criações de anthrobots. A investigação baseia-se em trabalhos anteriores de alguns dos mesmos cientistas, que criaram os primeiros robôs vivos, ou xenobots, a partir de células estaminais provenientes de embriões da rã de garras africana (Xenopus laevis).
"Algumas pessoas pensaram que as características dos xenobots dependiam muito do facto de serem embrionários e anfíbios", disse o autor do estudo Michael Levin, professor de biologia de Vannevar Bush na Escola de Artes e Ciências de Tufts.
"Acho que isto não tem nada a ver com o facto de ser um embrião. Isto não tem nada a ver com o facto de ser uma rã. Penso que se trata de uma propriedade muito mais geral dos seres vivos", afirmou.
"Não nos apercebemos de todas as competências que as células do nosso próprio corpo têm".
Enquanto vivos, os antrobots não eram organismos de pleno direito porque não tinham um ciclo de vida completo, disse Levin.
"Isto recorda-nos que estas categorias binárias rígidas com que trabalhamos: Isto é um robô, isto é um animal, isto é uma máquina? Este tipo de coisas não nos serve muito bem. Precisamos de ultrapassar isso".
A investigação foi publicada na quinta-feira na revista Advanced Science.
Como é que as criaram?
Os cientistas utilizaram células humanas adultas da traqueia, ou traqueia, de dadores anónimos de diferentes idades e sexos. Os investigadores concentraram-se neste tipo de células porque são relativamente fáceis de aceder devido ao trabalho sobre a Covid-19 e as doenças pulmonares e, mais importante ainda, devido a uma caraterística que os cientistas acreditavam que tornaria as células capazes de se mover, disse o coautor do estudo Gizem Gumuskaya, um estudante de doutoramento da Tufts.
As células da traqueia estão cobertas por projecções semelhantes a pêlos, chamadas cílios, que ondulam para trás e para a frente. Normalmente, ajudam as células traqueais a expulsar partículas minúsculas que entram nas passagens de ar dos pulmões. Estudos anteriores tinham também demonstrado que as células podem formar organóides - aglomerados de células muito utilizados na investigação.
Gumuskaya fez experiências com a composição química das condições de crescimento das células traqueais e encontrou uma forma de incentivar os cílios a ficarem virados para fora nos organóides. Uma vez encontrada a matriz certa, os organóides tornaram-se móveis ao fim de alguns dias, com os cílios a actuarem um pouco como remos.
"Não aconteceu nada no primeiro dia, no segundo dia, no quarto ou no quinto dia, mas como a biologia costuma fazer, por volta do sétimo dia, houve uma transição rápida", disse. "Era como uma flor a desabrochar. Ao sétimo dia, os cílios tinham-se invertido e estavam do lado de fora.
"No nosso método, cada antropo-robô cresce a partir de uma única célula".
É esta auto-montagem que os torna únicos. Outros cientistas já criaram robôs biológicos, mas estes foram construídos à mão, fazendo um molde e semeando células para viverem em cima dele, disse Levin.
Formas e tamanhos diferentes
Os antrobots criados pela equipa não eram idênticos.
Alguns eram esféricos e totalmente cobertos de cílios, enquanto outros tinham a forma de uma bola de futebol e estavam cobertos irregularmente de cílios. Também se moviam de formas diferentes - alguns em linhas rectas, outros em círculos apertados, enquanto outros se sentavam e se agitavam, de acordo com um comunicado de imprensa sobre o estudo. Sobreviveram até 60 dias em condições laboratoriais.
As experiências delineadas neste último estudo estão numa fase inicial, mas o objetivo é descobrir se os antro-robôs podem ter aplicações médicas, afirmaram Levin e Gumuskaya. Para verificar se tais aplicações seriam possíveis, os investigadores examinaram se os antropo-robôs eram capazes de se deslocar sobre neurónios humanos cultivados numa placa de laboratório que tinha sido "riscada" para imitar danos.
Ficaram surpreendidos ao ver que os antropo-robôs encorajavam o crescimento da região danificada dos neurónios, embora os investigadores ainda não compreendam o mecanismo de cura, refere o estudo.
Falk Tauber, líder do grupo no Centro de Materiais Interactivos e Tecnologias Bioinspiradas de Freiburg, na Universidade de Freiburg, na Alemanha, disse que o estudo forneceu uma base para futuros esforços para usar os bio-robôs para diferentes funções e fabricá-los em diferentes formas.
Tauber, que não esteve envolvido na investigação, disse que os antro-robôs exibiram um "comportamento surpreendente", em particular quando se moveram através de - e finalmente fecharam - fendas nos neurónios humanos.
A capacidade de criar estas estruturas a partir das células do próprio doente sugere diversas aplicações, tanto em laboratório como, talvez, em humanos.
Levin disse que não achava que os antrobots apresentassem quaisquer preocupações éticas ou de segurança. Não são fabricados a partir de embriões humanos, uma investigação que está sujeita a restrições rigorosas, nem são geneticamente modificados de forma alguma, afirmou.
"Têm um ambiente muito circunscrito em que vivem, pelo que não há possibilidade de saírem ou viverem fora do laboratório. Não podem viver fora desse ambiente muito específico", afirmou. "Têm um tempo de vida natural, por isso, após algumas semanas, biodegradam-se sem problemas".
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Fonte: edition.cnn.com
