В последние годы ученые неоднократно демонстрировали, что клетки различных организмов можно перепрофилировать в биологические роботы, что стало значительным прорывом в области синтетической биологии.
Одним из примеров таких роботов являются антроботы, созданные из человеческих клеток, которые способны самостоятельно собираться в маленькие структуры, напоминающие волоски, и двигаться. Более радикальным примером стали ксеноботы – биороботы, созданные из клеток лягушек, которые уже умерли. Эти клетки, несмотря на смерть организма, продолжают выполнять простые задачи, а также способны к самовоспроизводству.
Недавно в журнале Physiology ученые опубликовали обзор , в котором рассматривали последствия превращения клеток – как живых, так и мертвых – в машины с новыми функциями. Они утверждают, что это указывает на существование так называемого “третьего состояния”, которое не подпадает под привычные категории жизни и смерти.
Разработанные биороботы отличаются тем, что приобрели новые функции, что делает их уникальными. Это явление кардинально отличается от обычных биологических трансформаций, таких как превращение гусеницы в бабочку, которые происходят по заранее определенному плану. Даже раковые клетки, несмотря на свою агрессивность, не демонстрируют новых функций.
Пример антроботов показывает, как клетки человеческих легких, которые использовались для их создания, смогли самостоятельно восстанавливать поврежденные нервные клетки в чашке Петри, перемещаясь к ним с помощью волосковидных проекций. Эти биороботы не были специально запрограммированы для этого – они сделали это самостоятельно.
Ксеноботы, созданные из клеток лягушки, также приобрели способность двигаться с помощью ресничек, хотя в исходных клетках эти структуры использовались для перемещения слизи, а не самих клеток. Кроме того, ксеноботы могут самовосстанавливаться, что также является уникальной особенностью.
Исследователи отмечают, что эти открытия бросают вызов представлениям о том, что клетки и организмы могут развиваться только по заранее определенному пути. Третье состояние подразумевает, что смерть организма может играть важную роль в том, как жизнь трансформируется со временем.
Хотя эти биороботы живут не более 60 дней и безопасно разлагаются после смерти, ученым пока неясно, как они способны функционировать так долго после гибели исходного организма. Также остаются вопросы о том, насколько далеко они могут зайти в развитии новых функций после смерти.
Несмотря на это, потенциал таких исследований в медицине огромен. Например, антроботы, созданные из клеток самого пациента, могут быть использованы для восстановления поврежденных клеток, доставки лекарств или борьбы с раковыми опухолями.
Более глубокое понимание того, как клетки продолжают функционировать и трансформироваться после смерти организма, может привести к значительному прогрессу в области персонализированной и профилактической медицины.