Los científicos estadounidenses que crearon los primeros robots vivos afirman que estas formas de vida, conocidas como xenobots, ya pueden reproducirse, y de una manera que no se ha visto en plantas y animales.
Formados a partir de las células madre de la rana de uñas africana (Xenopus laevis) de la que toma su nombre, los xenobots tienen menos de un milímetro de ancho. Las diminutas manchas fueron presentadas por primera vez en 2020 después de que los experimentos demostraran que podían moverse, trabajar en grupo y autocurarse.
Ahora, los científicos que los desarrollaron en la Universidad de Vermont, la Universidad de Tufts y el Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada en la Biología de la Universidad de Harvard dicen que descubrieron una forma totalmente nueva de reproducción biológica no vista en cualquier animal o planta conocida por la ciencia.
“Me quedé asombrado”, dijo Michael Levin, profesor de Biología y director del Allen Discovery Center de la Universidad de Tufts, que fue coautor de la nueva investigación.
“Las ranas tienen una forma de reproducirse que utilizan normalmente, pero cuando (…) se liberan (las células) del resto del embrión y se les da la oportunidad de descubrir cómo estar en un nuevo entorno, no solo descubren una nueva forma de moverse, sino que también descubren aparentemente una nueva forma de reproducirse”.
Los xenobots progenitores en forma de C recogen y comprimen las células madre sueltas en montones que pueden madurar hasta convertirse en crías.
¿Robot u organismo?
Las células madre son células no especializadas que tienen la capacidad de convertirse en diferentes tipos de células. Para fabricar los xenobots, los investigadores extrajeron células madre vivas de embriones de rana y las dejaron incubar. No hubo manipulación de genes.
“La mayoría de la gente piensa que los robots están hechos de metales y cerámica, pero no se trata tanto de lo que está hecho un robot como de lo que hace, que es actuar por sí mismo en nombre de las personas”, dijo Josh Bongard, profesor de Informática y experto en Robótica de la Universidad de Vermont y autor principal del estudio.
“En ese sentido es un robot, pero también es claramente un organismo hecho con células de rana no modificadas genéticamente”.
Bongard dijo que descubrieron que los xenobots, que inicialmente tenían forma de esfera y estaban hechos de unas 3.000 células, podían replicarse. Pero esto ocurría raramente y solo en circunstancias específicas. Los xenobots utilizaban la “replicación cinética”, un proceso que se sabe que ocurre a nivel molecular pero que nunca se había observado a escala de células u organismos enteros, dijo Bongard.
Con la ayuda de la inteligencia artificial, los investigadores probaron miles de millones de formas corporales para que los xenobots fueran más eficaces en este tipo de replicación. La supercomputadora propuso una forma de C que se asemejaba a “Pac-Man”, el videojuego de los años 80. Descubrieron que el xenobot era capaz de encontrar pequeñas células madre en una caja de Petri, reunir cientos de ellas dentro de su boca y, unos días después, el conjunto de células se convertía en nuevos xenobots.
El progenitor gira una gran bola de células madre que está madurando en un nuevo xenobot.
“La IA no programó estas máquinas de la forma en que solemos pensar en escribir código. Modeló y esculpió hasta que dio con esta forma de ‘Pac-Man’”, explica Bongard.
“La forma es, en esencia, el programa. La forma influye en el comportamiento de los xenobots para amplificar este proceso increíblemente sorprendente”.
Los xenobots son una tecnología muy temprana, piensa en una computadora de los años 40, y aún no tienen ninguna aplicación práctica. Sin embargo, según los investigadores, esta combinación de biología molecular e inteligencia artificial podría utilizarse en una gran cantidad de tareas en el cuerpo y el medio ambiente. Esto podría incluir cosas como la recogida de microplásticos en los océanos, la inspección de sistemas radiculares y la medicina regenerativa.
Aunque la perspectiva de la biotecnología autorreplicante podría suscitar inquietud, los investigadores afirmaron que las máquinas vivientes están totalmente contenidas en un laboratorio y son fácilmente extinguibles, ya que son biodegradables y están reguladas por expertos en ética.
La investigación fue parcialmente financiada 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.
La investigación se publicó este lunes en la revista científica PNAS.
— Jessie Yeung contribuyó con este reportaje desde Hong Kong.
