El xenobot con forma de Pac-Man mantiene esas células dentro de la “boca” y es capaz de ensamblar en ella “bebés”.
Los xenobots son biorobots milimétricos creados a partir de células de rana. El mismo equipo que los creo ha descubierto ahora una nueva forma de reproducción biológica para que puedan autorreplicarse, según publica Pnas.
El equipo de las universidades de Vermont, Tufts y Harvard que dio a conocer en 2020 los primeros xenobots ensamblados desde células de rana han realizado ahora este progreso.
Los científicos han descubierto que esos organismos diseñados por ordenador y ensamblados a mano pueden nadar en una placa de petri, encontrar células individuales y reunir cientos de ellas, informó la Universidad de Vermnot.
El xenobot con forma de Pac-Man (comecocos) mantiene esas células dentro de la “boca” y es capaz de ensamblar en ella “bebés”, que unos días después se convierten en nuevos xenobots, los cuales pueden salir, encontrar células y construir copias de sí mismos una y otra vez.
Si tiene un diseño adecuado, los xenobots se autorreplican espontáneamente, señaló Joshua Bongard, informático y experto en robótica de la Universidad de Vermont que codirigió el estudio.
Las células embrionarias en una rana xenopus laevis se convertirían en piel, pero el equipo las colocó en un contexto novedoso, para darles “la oportunidad de reimaginar su multicelularidad”, dando lugar a algo muy diferente, agregó Michael Levin de la Universidad de Tufts.
Aunque las células tienen el genoma de una rana, al ser “liberadas de convertirse en renacuajos, usan su inteligencia colectiva, una plasticidad, para hacer algo asombroso”, agregó Lavin.
El autor principal de la investigación, San Kriegman de la Universidad de Vermont, explicó que, por sí solo, el xenobot progenitor está compuesto por unas 3.000 células que forma una esfera.
“Estas pueden hacer hijos, pero después el sistema normalmente se extingue. En realidad, es muy difícil conseguir que el sistema siga reproduciéndose”, agregó.
Sin embargo, gracias a un programa de inteligencia artificial, un algoritmo evolutivo fue capaz de probar miles de millones de formas corporales en simulación -triángulos, cuadrados, pirámides, estrellas de mar- para encontrar las que permitían a las células ser más efectivas en la replicación “cinemática”, basada en el movimiento, de la que trata la nueva investigación.
Los científicos pidieron al superordenador cómo ajustar la forma inicial del progenitor y tras meses de trabajo dio con varios diseños, entre ellos uno que se parecía a un Pac-Man, que fue la forma con la que se construyó el xenobot, desarrollando así la parte biológica del estudio.
La replicación cinemática es bien conocida a nivel de moléculas, según los autores, pero nunca se había observado a escala de células u organismos completos.
Algunas personas pueden reaccionar con preocupación ante la noción de una biotecnología autorreplicante, pero los investigadores explican que su objetivo es una comprensión más profunda de la propiedad de la replicación.
“El mundo y las tecnologías están cambiando rápidamente. Es importante, para la sociedad en su conjunto, que estudiemos y comprendamos cómo funciona”, indicó Bongard.
El científico añadió que estas máquinas vivientes de tamaño milimétrico, “contenidas por completo en un laboratorio, fácilmente extinguibles y examinadas por expertos en ética” no son lo que le quita el sueño, pues lo que supone un riesgo es la próxima pandemia, la aceleración del daño a los ecosistemas o la intensificación de las amenazas por el cambio climático, indicó.
