Unos investigadores estadounidenses ha descubierto que los xenobots, biorobots milimétricos creados a partir de células de rana, tienen la capacidad de autoreplicarse a través de la reproducción biológica con la ayuda de la Inteligencia Artificial (IA), según publicó este lunes (30.11.2021) la revista especializada Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
El equipo de las universidades de Vermont, Tufts y Harvard ya había presentado en 2020 los primeros xenobots ensamblados con células de rana. Ahora, los científicos documentaron 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.
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.
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El rol de las células de ranas
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 forman una esfera: "Estas pueden hacer hijos, pero después el sistema normalmente se extingue. En realidad, es muy difícil conseguir que el sistema siga reproduciéndose".
La forma de Pac-Man fue la mejor
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.
El objetivo, comprender mejor la replicación
Algunas personas pueden reaccionar con preocupación ante la noción de una biotecnología autorreplicante, pero los investigadores explican que su objetivo es comprender mejor las 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.
Asimismo, el científico aseguró que estas máquinas vivientes de tamaño milimétrico están "contenidas por completo en un laboratorio, son fácilmente extinguibles y fueron examinadas por expertos en ética".
