現代の人間は20万年以上にわたって存在しており、それぞれの新しい世代は、組織、臓器、手足に組織化された、単一の細胞変動、変化した形状と機能で始まりました。わずかなバリエーションで、このプロセスは何十億回も繰り返され、同じボディプランに驚くべき忠実度があります。
Tuftsの研究者は、個々の細胞を導くコードを理解して人間の建築を作成し、再生医療の基礎を作成するための探求に参加しています。彼らがそのコードについてさらに学ぶとき、彼らはまた、遺伝的操作なしにまったく新しい形と能力を持つヒト細胞から生体構造を構築する方法を検討しています。
そのコードを解読するために、彼らは人体から細胞を取り、それを新しい環境で成長させて、自己組織化のルールがどのように機能するかを観察しました。
2023年、マイケル・レビン、ヴァンネヴァー・ブッシュの生物学教授、そして博士号候補Gizem Gumuskaya、Ag23は、単一のヒト気管細胞から栽培されたアントロボット、小さな多細胞生物を作成し、表面のすべてまたは一部で繊毛で覆われ、めまいのあるニューロンで「傷」を「泳いで修理する」可能性のある新しい形態の範囲に覆われました。
ジャーナルに最近公開された新しい研究で 高度な科学、GumuskayaとLevinは、Anthrobotセル内で何が起こっているのかを明らかにし、新しい生活構造を作成します。研究者たちは、進化の義務から解放されたヒト細胞が時計を戻って両方の古代遺伝子を表現することを発見しました。両方の古代遺伝子を表現します。これらは、単一の細胞生物とは遡り、細胞や組織の新たな対称性、層状化、折り畳みを導く胚性遺伝子を含む胚性遺伝子と共有されます。
人間全体ではなく小さなボットを作成するという新しい使命により、細胞は合成生物学の回路や遺伝子工学などの介入を除いて、ゲノムのほぼ半分以上の9,000を超える遺伝子の発現を変更しました。
新しい合成構造を作成するだけでなく、ヒト細胞がどのように新しい形状を採取するかを理解することで、先天性欠損症などの発達疾患に光を当てることができます。レビンと彼の研究室は、おそらくいつかは先天性欠損症を防ぎ、再生医療のために新しい組織や臓器を栽培し、患者の自分の細胞からアントロボットのような小さな機能的生物を生成し、免疫系の反応を引き起こすことなく疾患や修復する可能性のある患者の細胞からの小さな機能的生物をよりよく理解したいと考えています。
セルハードウェアとソフトウェア
「アントロボットは成体ドナー細胞から作られているため、これらの細胞も胚性遺伝子を発現していることを見るのは印象的でした」とGumuskaya氏は述べています。
これには、胚の中胚葉胚胚筋遷移を行うのに役立つ遺伝子が含まれていました。外層細胞を採取して、内層組織や臓器を形成する中間層を作成するプロセス、および前後（頭から尾）、および背腹（腹部に腹部に戻る）パターンを作るための遺伝子が含まれます。
出てこなかったのは、左右のパターニングに関与する胚性遺伝子でした。身体の両側に腕、目、脚、肺、腎臓との鏡の対称性を作り出すのに役立つ種類です。
アントロボットはほとんど球形であるため、この時点で、これらの胚遺伝子のそれぞれが体の構造で果たす役割をさらに研究することなく言うのは難しいです。」
マイケル・レビン、ヴァンネヴァー・ブッシュ生物学教授
研究者がアントロボットにナイフを持って傷を切ったとしても、彼らは元の形に癒すことができる一種の機能的な形状記憶を示します。
Levinは、体形成の新しいモデルが、遺伝子が細胞のハードウェア製造受容体、酵素、イオンポンプ、およびより多くのハードウェアの緊急の特徴を決定することを示唆していることを指摘しています。彼によると、このソフトウェアは、開始条件と環境に応じて変更され、ハードウェアに影響を与える可能性があります。
また、研究者は、年をとるにつれてDNAの変更と損傷の蓄積に基づいて、アントロボットの生物時計の逆転を追跡しました。メチル化学基をDNAに添加することは、「エピジェネティックな時代」に寄与する測定可能な量であり、時系列よりも古いまたは若いことになります。 Anthrobotの研究のドナーの1人は21歳でしたが、彼の細胞のエピジェネティックな年齢は25歳でした。驚くべきことに、細胞がAnthrobotsの成長に使用されたとき、そのエピジェネティックな年齢は18.7歳に低下しました。アントロボットは、生物学的に由来の細胞よりも25％若かった。
「これらのボットは、彼らが作った成人細胞よりも生物学的に若くなるという事実は、新しい形状だけに組織化するプロセスが遺伝的再プログラミングで細胞の老化時計をリセットできることを示唆しています」とGumuskaya氏は言います。
レビンは、生物時計をダイヤルするための仮説を提案しました。 「細胞集団は基本的に情報加工エージェントだと思う」と彼は言った。 「発達遺伝子が活性化され、新しい形状からの物理的な力や自己構築の他の側面は、細胞によって胚形成として解釈される可能性があります。これは、実際の年齢と矛盾します。そのため、老化のDNAマーカーのいくつかが現在の状態と一致するようになります。
細胞にアントロボットのエピジェネティック時計をロールバックするよう説得する手がかりは何ですか？彼らは私たち自身の体の組織を若返らせるために利用できますか？ 「私たちはそれに取り組んでいます」とレビンは言います。
ソース：
ジャーナルリファレンス：
Gumuskaya、G。、 et al。 （2025）。アントロボットの形態学的、行動、およびトランスクリプトームのライフサイクル。 高度な科学。 doi.org/10.1002/advs.202409330。
#小さなリビングボットの形成は携帯電話の老化時計をリセットできます