Pesquisadores da Universidade de Harvard e da Universidade Tufts, nos Estados Unidos, criaram pequenos robôs biológicos a partir de células traqueais humanas.

Os robôs foram chamados de Anthrobots (ou antrorrobôs). Eles podem se mover através de uma superfície e estimulam o crescimento de neurônios em uma região danificada em um experimento realizado em laboratório.

Os robôs multicelulares, cujos tamanhos variam desde a largura de um fio de cabelo humano até a ponta de um lápis afiado, foram feitos para se automontarem e demonstraram ter um efeito curativo significativo em outras células.

A descoberta é um ponto de partida para a perspectiva dos pesquisadores de utilizar os biorrobôs derivados de pacientes como novas ferramentas terapêuticas para regeneração, cura e tratamento de doenças.

O trabalho dá prosseguimento a pesquisas anteriores nos laboratórios da Escola de Artes e Ciências da Universidade Tufts, e da Universidade de Vermont, nos quais os cientistas criaram robôs biológicos multicelulares a partir de células embrionárias de sapo chamadas xenobots, capazes de navegar por passagens, coletar material, registrar informações, curar-se de lesões e até mesmo replicar por alguns ciclos por conta própria.

Naquela altura, os investigadores não sabiam se essas capacidades dependiam de serem derivadas de um embrião de anfíbio, ou se os biorrobôs poderiam ser construídos a partir de células de outras espécies.

Mas no estudo atual, publicado na revista Advanced Science, o professor Michael Levin, juntamente com o estudante de doutorado Gizem Gumuskaya, descobriram que os robôs podem de fato ser criados a partir de células humanas adultas sem qualquer modificação genética, e estão demonstrando algumas capacidades além do que foi observado com os xenobots.

Como trabalhar com células humanas?

A descoberta começa a responder a uma questão mais ampla colocada pelo laboratório: quais são as regras que regem a forma como as células se reúnem e trabalham juntas no corpo, e se as células podem ser retiradas do seu contexto natural e recombinadas em diferentes “planos corporais” para executar outras funções por design?

Neste caso, os investigadores deram às células humanas, após décadas de vida tranquila na traqueia, uma oportunidade de reiniciar e encontrar formas de criar novas estruturas e tarefas.

“Queríamos investigar o que as células podem fazer além de criar características padrão no corpo”, disse Gumuskaya, que se formou em arquitetura antes de ingressar na biologia.

“Ao reprogramar as interações entre as células, novas estruturas multicelulares podem ser criadas, análogas à forma como a pedra e o tijolo podem ser organizados em diferentes elementos estruturais, como paredes, arcos ou colunas.”

Os pesquisadores descobriram que as células não apenas poderiam criar novas formas multicelulares, mas também poderiam se mover de diferentes maneiras sobre uma superfície de neurônios humanos cultivados em uma placa de laboratório e estimular um novo crescimento para preencher as lacunas causadas pelo arranhão da camada de células.

Exatamente como os antrorrobôs estimulam o crescimento de neurônios ainda não está claro, mas os pesquisadores confirmaram que os neurônios cresceram sob a área coberta por um conjunto agrupado de antrorrobôs, que eles chamaram de “superbot”.

“Os conjuntos celulares que construímos no laboratório podem ter capacidades que vão além do que fazem no corpo”, disse Levin, que também atua como diretor do Allen Discovery Center em Tufts e é membro associado do corpo docente do Wyss Institute.

“É fascinante e completamente inesperado que células traqueais normais de pacientes, sem modificar seu DNA, possam se mover por conta própria e estimular o crescimento de neurônios em uma região danificada”, disse Levin. “Agora estamos analisando como funciona o mecanismo de cura e perguntando o que mais essas construções podem fazer.”