Un equipo de científicos ha creado organismos sintéticos que pueden auto-replicarse. Conocidos como «Xenobots», estas diminutas máquinas biológicas de un milímetro de ancho ahora tienen la capacidad de reproducirse —un avance sorprendente en la biología sintética—.
Publicado en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias, un equipo conjunto de la Universidad de Vermont, la Universidad de Tufts y la Universidad de Harvard utilizó células embrionarias de rana Xenopus laevis para construir los Xenobots.
Su trabajo original comenzó en 2020 cuando los Xenobots se «construyeron» por primera vez. El equipo diseñó un algoritmo que reunió innumerables células para construir varias máquinas biológicas, que finalmente se establecieron en células embrionarias de piel de ranas.
Los cuerpos de las máquinas se ensamblaron utilizando material celular biológico y electrodos artificiales. Cuando se activaron, las células comenzaron a trabajar juntas. Formando una especie de arquitectura, las células de la piel comenzaron a agruparse en «cuerpos» que podían realizar tareas específicas, como empujar objetos microscópicos u organizarse y moverse en formación.
La rana de uñas africana (Xenopus laevis) es una especie acuática de anuro sudafricano de la familia Pipidae. Llega a medir 12 cm de largo con cabeza y cuerpo aplanados pero sin lengua. Crédito: De Ben Rschr/Berliner Tiergarten, CC BY 2.5.
Yendo más allá de la capacidad de realizar tareas robóticas simples, el equipo ahora ha subido la apuesta.
«Con el diseño correcto, se replicarán espontáneamente», dijo en un comunicado de prensa el co-líder de la investigación Joshua Bongard, científico informático y experto en robótica de la Universidad de Vermont.
Tal como si fuera el famoso Pac-Man encerrado en el laberinto lleno de pastillas, los pequeños robots nadan y comienzan a reunir cientos de células individuales en sus «bocas». Unos días después, aparece un nuevo Xenobot.
Un organismo «padre» diseñado por IA y con forma de Pac-Man (en rojo) junto a las células madre que se han comprimido en una bola: la «descendencia» (verde). Crédito: Douglas Blackiston.
«Es muy poco intuitivo. Parece muy simple», dijo el investigador Sam Kriegman en el comunicado, y agregó que «esos padres construyeron hijos, quienes construyeron nietos, quienes construyeron bisnietos, quienes construyeron tataranietos».
Es natural pensar que estos pequeños Xenobots algún día serán responsables de una rebelión robótica y del futuro distópico presentado en la franquicia Terminator, pero las máquinas biológicas son bastante inofensivas. A diferencia de la tecnología actual, como una computadora portátil, los Xenobots pueden simplemente apagarse y, en unos siete días, biodegradarse como lo haría cualquier célula de la piel. Además, el equipo no busca lanzar Xenobots al mundo para que sean ayudantes robóticos. Más bien, la idea es estudiar cómo su creación puede conducir a algoritmos mejores y más rápidos que puedan manipular células que ya están vivas y en funcionamiento.
«Si supiéramos cómo decirle a las colecciones de células que hagan lo que queremos que hagan, en última instancia, eso es medicina regenerativa, esa es la solución para lesiones traumáticas, defectos de nacimiento, cáncer y envejecimiento», explicó Michael Levin, coautor del estudio. «Todos estos problemas diferentes están aquí porque no sabemos cómo predecir y controlar qué grupos de células se van a formar. Los Xenobots son una nueva plataforma para enseñarnos».
Fuente: Universidad de Vermont. Edición: MP.
Científicos crean organismos sintéticos que pueden reproducirse