Bioboty využívajúce existenciu "tretieho stavu" medzi životom a smrťou môžu mať revolučný prínos v medicíne

Hranica medzi životom a smrťou sa zdá byť čoraz nejasnejšia, najmä vo svetle nedávnych vedeckých objavov. Tradične sa smrť chápe ako nezvratné zastavenie všetkých funkcií organizmu. Avšak objav biobotov – drobných, živých robotov poháňaných živými bunkami – naznačuje existenciu "tretieho stavu" bytia, ktorý presahuje naše konvenčné chápanie. Tento prelomový výskum spochybňuje binárne vnímanie života a smrti a otvára dvere k novým možnostiam v medicíne a mimo nej.

Bunky, tkanivá a orgány dokážu prekvapivo pokračovať vo svojej funkcii aj po zániku celého organizmu, čo je jav, ktorý sa teraz skúma s novou hĺbkou. Vedci z Tufts University dokázali vytvoriť xenoboty, ktoré vznikli z kožných buniek mŕtvych embryí žaby Xenopus laevis. Tieto bunky sa spontánne reorganizovali do nových mnohobunkových organizmov.

Fascinujúce je, že xenoboty vykazujú správanie, ktoré presahuje ich pôvodné biologické funkcie. Napríklad, zatiaľ čo v živom embryu žaby sa riasinky, drobné štruktúry podobné chĺpkom, používajú na pohyb hlienu, xenoboty ich využívajú na navigáciu a pohyb vo svojom prostredí.

Okrem toho sú xenoboty schopné takzvanej kinematickej autoreplikácie, čo znamená, že dokážu fyzicky replikovať svoju štruktúru a funkciu tým, že zhromažďujú iné bunky, namiesto tradičného rastu a delenia. Podobné schopnosti boli pozorované aj u ľudských pľúcnych buniek, z ktorých boli vytvorené antroboty. Tieto ľudské bioboty preukázali schopnosť samoorganizácie, navigácie a dokonca aj samoopravy.

^{Zdroj Foto: Gumuskaya et al. 2023/Advanced Science, CC BY-SA}

Skutočnosť, že tieto bunky, keď sú vyňaté z pôvodného organizmu a umiestnené do nového prostredia, sa dokážu spontánne reorganizovať a vyvinúť nové funkcie, ktoré neboli vopred určené ich pôvodnou biologickou úlohou, naznačuje obrovskú plasticitu bunkových systémov. To otvára otázky o tom, ako sa biologické systémy adaptujú a transformujú, a dokonca môže naznačovať nepredvídané evolučné cesty na bunkovej úrovni. 

Tento "tretí stav" výrazne posúva hranice nášho chápania bunkového správania, vývoja a evolúcie. Na rozdiel od nádorov alebo organoidov, ktoré len pokračujú v delení po smrti, bioboty vyvíjajú úplne nové funkcie. Prežitie týchto buniek po smrti ovplyvňujú rôzne faktory, vrátane času uplynulého od smrti, traumy, metabolickej aktivity, veku a celkového zdravia.

Jedna z hypotéz naznačuje, že špecializované kanály a pumpy v bunkových membránach fungujú ako zložité elektrické obvody, generujúce elektrické signály pre bunkovú komunikáciu, rast a pohyb, čím formujú štruktúru organizmu. Potenciálne aplikácie biobotov sú rozsiahle a siahajú od medicíny po ochranu životného prostredia. 

V medicíne by sa mohli použiť na efektívnejšie doručovanie liekov v ľudskom tele, detekciu a ničenie rakovinových buniek, odstraňovanie blokád, ako je ateroskleróza a dokonca aj na opravu poškodených neurónov. Výhodou je možnosť vytvoriť bioboty z vlastných kmeňových buniek pacienta, čo by výrazne znížilo riziko imunitnej reakcie. Ich obmedzená životnosť, približne štyri až šesť týždňov, slúži ako bezpečnostný mechanizmus, ktorý zabraňuje neúmyselnému invazívnemu rastu buniek, ktorý by mohol ohroziť zdravie pacienta.

Možnosť vytvárať bioboty z vlastných buniek pacienta naznačuje budúcnosť vysoko personalizovanej medicíny, ktorá prekonáva problémy s imunitným odmietnutím, ktoré sú bežné pri syntetických liekoch. Ich schopnosť samostatného pohybu a samoopravy ich robí ideálnymi pre komplexné úlohy, ako je cielené doručovanie liekov alebo odstraňovanie mikroplastov, kde by tradičné roboty mohli naraziť na obmedzenia v mierke alebo biokompatibilite.

To naznačuje posun smerom k "živým technológiám" pre vnútorné telesné funkcie aj pre vonkajšie environmentálne výzvy. V oblasti životného prostredia by mohli bioboty pomôcť pri odstraňovaní mikroplastov z oceánov a čistení toxínov z nebezpečných prostredí. Vývoj týchto "programovateľných organizmov" prirodzene vyvoláva aj filozofické a etické otázky.

Existujú potenciálne riziká spojené s ich dvojakým použitím, napríklad v oblasti vojenstva alebo atentátov prostredníctvom prenášania škodlivých látok. Obavy vyvoláva aj možnosť narušenia životných cyklov prirodzených organizmov a otázka vnímania, ak by sa u biobotov vyvinuli nervové systémy. Kritika "hraní si na Boha" je tiež prítomná, hoci bioboty sú v súčasnosti skôr "životné formy" než plnohodnotné "organizmy".  

Pochopenie tohto biologického "tretieho stavu" je stále v počiatočnom štádiu. Napriek tomu, počiatočné zistenia naznačujú, že rozdiel medzi životom a smrťou nemusí byť taký priamočiary, ako sa predtým verilo. Prebiehajúci výskumný boom v oblasti biohybridných robotov sľubuje obrovský potenciál pre biologické poznanie a praktické aplikácie.  

Zdroj: theconversation.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}