Científicos descubren que robots “vivos” pueden reproducirse gracias a células madre

(CNN) -Los científicos estadounidenses que crearon los primeros robots vivos dicen que las formas de vida, conocidas como xenobots, ahora pueden reproducirse y de una manera que no se ve en plantas y animales.

Formados a partir de las células madre de la rana africana con garras (Xenopus laevis) de la que toma su nombre, los xenobots miden menos de un milímetro (0,04 pulgadas) de ancho. Las pequeñas manchas se dieron a conocer por primera vez en 2020 después de que los experimentos demostraran que podían moverse, trabajar juntas en grupos y curarse por sí mismas.

Ahora, los científicos que los desarrollaron en la Universidad de Vermont, la Universidad de Tufts y el Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada de la Universidad de Harvard  descubrieron una forma completamente nueva de reproducción biológica diferente de cualquier animal o planta conocida por la ciencia.

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“Me asombró“, dijo Michael Levin, profesor de biología y director del Allen Discovery Center en la Universidad de Tufts, quien fue coautor principal de la nueva investigación.

“Las ranas tienen una forma de reproducirse que normalmente usan, pero cuando tú liberas (las células) del resto del embrión y les das la oportunidad de descubrir cómo estar en un nuevo entorno, no solo se dan cuenta descubren una nueva forma de moverse, pero también aparentemente descubren una nueva forma de reproducirse“.

¿Robot u organismo?

Las células madre son células no especializadas que tienen la capacidad de convertirse en diferentes tipos de células. Para hacer los xenobots, los investigadores rasparon células madre vivas de embriones de rana y las dejaron incubar. No hay manipulación de genes involucrados.

“La mayoría de la gente piensa que los robots están hechos de metales y cerámica, pero no se trata tanto de de qué está hecho un robot, sino de lo que hace, que actúa por sí solo en nombre de la gente”, dijo Josh Bongard, profesor de informática y robótica. experto de la Universidad de Vermont y autor principal del estudio.

“De esa manera es un robot, pero también es claramente un organismo hecho de células de rana genéticamente no modificadas”. Bongard dijo que encontraron que los xenobots, que inicialmente tenían forma de esfera y estaban hechos de alrededor de 3.000 células, podían replicarse. Pero sucedió en raras ocasiones y solo en circunstancias específicas. Los xenobots utilizaron la “replicación cinética“, un proceso que se sabe que ocurre a nivel molecular pero que nunca antes se había observado a escala de células u organismos completos, dijo Bongard.

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Con la ayuda de la inteligencia artificial, los investigadores probaron miles de millones de formas corporales para hacer que los xenobots fueran más efectivos en este tipo de replicación. A la supercomputadora se le ocurrió una forma de C que se parecía a Pac-Man, el videojuego de la década de 1980. Descubrieron que podía encontrar pequeñas células madre en una placa de Petri, reunir cientos de ellas dentro de su boca y, unos días después, el paquete de células se convirtió en nuevos xenobots.

“La IA no programó estas máquinas de la manera que solemos pensar al escribir código. Dio forma, esculpió y creó esta forma de Pac-Man“, dijo Bongard.

“La forma es, en esencia, el programa. La forma influye en cómo se comportan los xenobots para amplificar este proceso increíblemente sorprendente”.

Los xenobots son una tecnología muy temprana, piense en una computadora de la década de 1940, y aún no tienen aplicaciones prácticas. Sin embargo, esta combinación de biología molecular e inteligencia artificial podría potencialmente usarse en una serie de tareas en el cuerpo y el medio ambiente, según los investigadores. Esto puede incluir cosas como recolectar microplásticos en los océanos, inspeccionar sistemas de raíces y medicina regenerativa.

Si bien la perspectiva de la biotecnología autorreplicante podría generar preocupación, los investigadores dijeron que las máquinas vivientes estaban completamente contenidas en un laboratorio y se extinguían fácilmente, ya que son biodegradables y están reguladas por expertos en ética.

La investigación fue financiada parcialmente por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa, una agencia federal que supervisa el desarrollo de tecnología para uso militar.

“Hay muchas cosas que son posibles si aprovechamos este tipo de plasticidad y capacidad de las células para resolver problemas“, dijo Bongard.

El estudio fue publicado en la revista científica PNAS revisada por pares el lunes.