Un equipo de científicos logró construir milimétricos “robots vivos“, creados a partir de células de ranas y que podrían servir para suministrar medicamentos, limpiar residuos tóxicos o recoger microplásticos en los océanos.
La descripción de estos “xenobots” se publicó este lunes en un artículo en la revista PNAS. Los autores son científicos de las universidades estadounidenses de Vermont y de Tufts.
En Vermont, diseñaron estas “nuevas criaturas” a través de operaciones en una supercomputadora. En Tufts, se encargaron de ensamblarlas y probarlas. Es la primera vez que se diseñan máquinas completamente biológicas desde cero, apuntan los autores.
Se trata de “máquinas vivas novedosas”, resumió en un comunicado Joshua Bongard, uno de sus responsables y experto en robótica y computación de la Universidad de Vermont.
No son ni robots tradicionales ni una especie animal ya conocida, sino una nueva clase de artefacto, un organismo vivo y programable”, asevera Bongard.
¿Cómo crearon los “robots vivos”?
“Podemos imaginar muchas aplicaciones útiles para estos robots vivos que otras máquinas no pueden hacer”, aseguró Michael Levin, otro de los autores del artículo y director del Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo de Tufts.
Entre sus aplicaciones, las criaturas pueden buscar compuestos contaminantes, recoger microplásticos en los océanos o viajar en las arterias humanas.
Los investigadores comenzaron usando un algoritmo evolutivo —aquellos basados en los postulados de la evolución biológica— para crear miles de posibles diseños para estas nuevas formas de vida. Después aplicaron reglas básicas de biofísica para establecer qué podían hacer las células de la piel o cardíaca. Al final, se quedaron con aquellos organismos simulados más exitosos y se desechó el resto.
Luego, los biólogos de Tufts transfirieron estos diseños a la vida. Para ello, recolectaron células madre “cosechadas” de los embriones de ranas africanas, en concreto de la especie Xenopus laevis —de ahí el nombre de los “xenobots“—. Y las separaron en células individuales y las dejaron incubar, continúa el comunicado.
Más tarde, con ayuda de unas diminutas pinzas y un electrodo aún más pequeño, las células fueron cortadas y unidas otra vez bajo el microscopio copiando los modelos conseguidos en la supercomputadora. Así nacieron estas sorprendentes criaturas.
El funcionamiento de los xenobots
Ensambladas en “formas corporales nunca antes vistas” en la naturaleza, las células comenzaron a trabajar juntas, aseguraron los investigadores. Como ejemplo, los autores apuntaron que las células de la piel formaron una arquitectura más pasiva. Las células del músculo cardíaco de los xenobots fueron puestas a trabajar creando un movimiento hacia adelante más ordenado, tal y como habían diseñado los algoritmos.
Todo esto, agregaron, lo hacen las criaturas con la ayuda de patrones espontáneos de auto-organización, permitiendo que los robots se movieran por su cuenta. Y además son totalmente biodegradables: cuando terminan su trabajo tras siete días son solo células de piel muertas.
“Miras las células con las que hemos estado construyendo nuestros xenobots y, genómicamente, son ranas; es cien por cien ADN de rana…pero no son ranas”, apuntó Levin, quien se preguntó qué más son capaces de hacer estas células.
Esta es la primera “máquina viviente”: un organismo de cientos de células vivas, creado en el laboratorio a partir del diseño de un superordenador. El ‘biobot’ es capaz de ejecutar una tarea: moverse en la dirección marcada por los científicos. Más, aquí:https://t.co/pVNxk62Xr1 pic.twitter.com/5MrBr6NpER
— Manuel Ansede (@manuelansede) January 13, 2020
