Стволовые клетки могут скоро вырастить органы и исправить врожденные дефекты

Исследователи создали роботов, переработав стволовые клетки лягушки в живые ткани, которых нет в природе, получивших название «ксеноботов».

«Искусственные живые машины» — это скопления идентичных клеток, которые уже «демонстрируют скоординированное движение» — и теперь их масштаб можно увеличить до «крупномасштабных анатомий», таких как ткани органов.

«Мы показываем, что ксеноботы могут перемещаться по водной среде по-разному, лечить после повреждений и демонстрировать возникающее групповое поведение», — написали исследователи в своей статье.

Автор-корреспондент исследования профессор Майкл Левин из Университета Тафтса сказал, что его команда создала «систему самосборки новых организмов, чтобы иметь возможность изучать поведение и морфогенез существ».

«С точки зрения фундаментальной науки это многое учит нас о происхождении анатомии.

«Генетика объясняет клеточное оборудование, а история эволюции объясняет стандартные свойства данного тела, но ученые до сих пор не совсем понимают, как клеточные коллективы принимают решения о том, что они собираются построить.

«Эта работа демонстрирует гибкость и новизну, присущие управляющему программному обеспечению, которое работает с биологической тканью.

«В настоящее время мы работаем над пониманием протокогнитивных способностей ксеноботов (что им нравится / не нравится, могут ли они учиться и т. Д.) И разработать более совершенные вычислительные модели, которые позволят нам программировать их форму и функции».

Этот прорыв, в котором участвуют исследователи из Гарвардского университета, считается шагом к созданию «полезных синтетических живых машин», таких как новые органы, и исправлению врожденных дефектов.

Ученый сказал: «С практической точки зрения, множество различных лабораторий теперь могут использовать эту новую платформу, чтобы узнать, как использовать умные способности биологического интеллекта роя для создания новых видов гибридной робототехники, создания полезных синтетических живых машин и управления ростом и формой в них. настройки регенеративной медицины (новые органы, исправление врожденных дефектов и т. д.) ».

Описывая то, что его вдохновляет в выводах, он сказал: «На стыке биологии и информатики родилась новая область — изучение поведения машин, которое объединяет вопросы биологии и вычислений, чтобы понять новый класс организмов и машин.

«Эти живые клетки обладают замечательной пластичностью и могут создавать совершенно новые организмы со структурой и поведением без какого-либо редактирования генома.

«Что мы можем использовать это, чтобы в конечном итоге взломать морфогенетический код и управлять не только свойствами отдельных клеток и генами, но и крупномасштабными анатомиями».