За останні кілька років вчені неодноразово демонстрували, що клітини різних організмів можна перепрофілювати на біологічних роботів, що являє собою приголомшливий прогрес у галузі синтетичної біології.
Деякі види, наприклад антропоботи, використовують людські клітини, які можуть самоорганізовуватися в невеликі волохаті структури, здатні рухатися самостійно. Інші, наприклад ксеноботи, трохи химерніші: вчені створили їх із клітин уже мертвих жаб, які, мабуть, обдурили смерть, залишаючись здатними виконувати прості завдання і навіть відтворюватися.
Тепер у новому огляді, опублікованому в журналі «Фізіологія», дослідники розмірковують про наслідки взяття клітин — мертвих чи живих організмів — і, по суті, перетворення їх на машини з новими функціями. А саме, що це вказує на біологічний «третій стан», який не зовсім вписується у категорії життя та смерті.
"Третій стан кидає виклик тому, як вчені зазвичай розуміють поведінку клітин", — написали біологи Пітер Ноубл та Алекс Пожітков, співавтори огляду, в есе для The Conversation.
Саме той факт, що біороботи розробили нові функції, справді відрізняє їх, бо «є кілька випадків, коли організми змінюються способами, які не зумовлені», пишуть дослідники. Хоча інші трансформації, такі як перетворення гусениць на метеликів, є радикальними, вони, як і раніше, є частиною зумовленого біологічного шляху. Ракові клітини також виключені, оскільки вони також не мають нових функцій.
Але ось чим біороботи відрізняються. Хоча вищезгадані антропоботи, наприклад, були взяті з клітин легких людини, вони якимось чином змогли відновлювати пошкоджені нейронні клітини, розташовані поруч у чашці Петрі, куди вони могли переміщатися самостійно, використовуючи виступи, що звиваються, схожі на волосся, звані віями. Антропоботи не були спроєктовані та запрограмовані для цього — вони просто зробили це самостійно.
Ксеноботи також розвинули рухливість на основі вій, що є новим, оскільки в клітинах жаби, з яких вони походили, вії використовуються для переміщення слизу, а не самих клітин, на думку дослідників. Ксеноботи також здатні самовідтворюватися без зростання і по суті не відновлюються.
"Спільно ці результати демонструють властиву клітинним системам пластичність і кидають виклик ідеї про те, що клітини та організми можуть розвиватися тільки заздалегідь певним чином", — пишуть Ноубл і Пожітков. «Третій стан передбачає, що смерть організму може відігравати значну роль у тому, як життя трансформується з часом».
Обидва типи біороботів живуть не більше 60 днів і після смерті безпечно розкладаються. Але неясно, як ці перепрофільовані клітини можуть жити так довго після смерті свого організму, кажуть дослідники. Ми також не знаємо, наскільки вони можуть розробляти нові функції після смерті.
Все це звучить дуже моторошно, але медичні та терапевтичні можливості, які можна відкрити, досліджуючи ці питання, можуть змінити правила гри. Антропоботів, створених із власних клітин пацієнта, можна буде запрограмувати на відновлення пошкоджених клітин, доставляння ліків та знищення ракових пухлин.
"Краще розуміння того, як деякі клітини продовжують функціонувати й перетворюються на багатоклітинні утворення через деякий час після загибелі організму, відкриває перспективи для розвитку персоналізованої та профілактичної медицини", — підсумовують дослідники.
Джерела: The Conversation
