Un
equipo de científicos ha empleado células madre de embriones de ranas para
crear una forma de vida “completamente nueva”. Se trata de unas
pequeñas “máquinas vivas” de apenas unos milímetros de longitud q
pueden moverse hacia un objetivo y curarse a sí mismas después de ser cortadas.
Sus “padres”, investigadores de las universidades de Vermont y Tufts (EE.UU.),
las han bautizado como “xenobots” x Xenopus laevis, la especie de
anfibio africano de la q han obtenido el material genético. Según explican en
la revista “Proceedings of the National Science (PNAS)”, estos robots podrían
ser utilizados para llevar medicamentos de forma inteligente x el interior del
cuerpo de un paciente o en la eliminación de residuos tóxicos
“No
son un robot tradicional ni una especie conocida de animales. Es una nueva
clase de artefacto: un organismo vivo y programable”, asegura Joshua
Bongard, experto en informática y robótica de la Universidad de Vermont
(EE.UU.) y uno de los máximos responsables del estudio. X primera vez, los
investigadores dicen haber creado “máquinas completamente biológicas desde cero”
Las
nuevas criaturas, q trabajan durante unos siete días para después sufrir una
muerte “totalmente biodegradable”, fueron diseñadas en una
supercomputadora en Vermont. Un algoritmo creó miles de diseños candidatos en
un montón de formas y formas corporales para intentar ejecutar una tarea
asignada x los científicos, como la locomoción en una dirección. A medida q los
programas se ejecutaban, impulsados x reglas básicas sobre lo q pueden hacer
las células cardíacas y de la piel de la rana, los organismos simulados más
exitosos se mantuvieron y refinaron, mientras q los diseños fallidos se
descartaron. Después de cien ejecuciones independientes del algoritmo, se
seleccionaron los diseños más prometedores para la prueba
Luego,
un equipo de Tufts transfirió los diseños a la vida. Primero recolectaron
células madre, cosechadas de los embriones de las ranas africanas. Estas se
separaron en células individuales. Después, usando unas pinzas diminutas y un
electrodo aún más pequeño, las células se cortaron y unieron bajo un
microscopio simulando los diseños del ordenador
Ensambladas
en formas corporales nunca vistas en la naturaleza, las células comenzaron a
trabajar juntas. Las de la piel formaron una arquitectura más pasiva, mientras
q las del músculo cardíaco se pusieron a trabajar creando un movimiento hacia
adelante ordenado según lo guiado x el diseño de la computadora, y ayudado x
patrones espontáneos de autoorganización, lo q permitió q los robots se
movieran x sí mismos
Estos
organismos reconfigurables podían moverse de manera coherente y explorar su
entorno acuoso durante días o semanas, impulsados x almacenes de energía
embrionaria. Sin embargo, volcados, fallaban, como escarabajos puestos patas
arriba
Las
pruebas con los xenobots mostraron q se movían en círculos de forma espontánea
y colectiva. Otros fueron construidos con un agujero en el centro. En versiones
simuladas, los científicos pudieron reutilizar este agujero como una bolsa
para transportar con éxito un objeto. “Es un paso hacia el uso de
organismos diseñados x computadora para la entrega inteligente de medicamentos”,
dice Bongard
“Podemos
imaginar muchas aplicaciones útiles de estos robots vivos q otras máquinas no
pueden hacer”, dice Michael Levin, quien dirige el Centro de Biología
Regenerativa y del Desarrollo en Tufts, “como buscar compuestos desagradables o
contaminación radiactiva, recolectar microplásticos en los océanos o viajar x
las arterias para raspar la placa”
Muchas
tecnologías están hechas de acero, hormigón o plástico. Eso las hace fuertes o
flexibles. Pero también pueden crear problemas ecológicos y de salud humana,
como la contaminación plástica en los océanos y la toxicidad de
muchos materiales sintéticos y electrónicos. “La desventaja del tejido
vivo es q es débil y se degrada”, dice Bongard. “Pero los organismos tienen
4.500 millones de años de práctica para regenerarse y continuar durante décadas”.
Y cuando mueren, generalmente se desmoronan sin causar daño. “Estos xenobots
son completamente biodegradables”, dice Bongard, “cuando terminan su trabajo
después de siete días, son solo células muertas de la piel”
Los
investigadores, cuyo estudio ha recibido el apoyo de DARPA, el brazo innovador
del Pentágono, creen q los xenobots también pueden ayudarnos a arrojar luz sobre la
comprensión de la vida, q determina su forma y función, cómo las células
cooperan para crear anatomías funcionales en condiciones muy diferentes. Los
científicos ven en este trabajo un paso para diseñar organismos
reconfigurables. “Las células con las q hemos estado construyendo nuestros
xenobots son de ranas, es 100% ADN de rana, pero pueden crear formas vivas
completamente diferentes de lo q sería su anatomía predeterminada”, dice Levin.
“Así q, bueno, ¿q más son capaces de hacer estas células? ¿Un edificio?», se
pregunta
Levin
reconoce que este tipo de investigaciones pueden resultar inquietantes, ya que
«cuando comenzamos a jugar con sistemas complejos que no entendemos, vamos a
tener consecuencias no deseadas». Sin embargo, «controlar y conocer bien estos
sistemas complejos es algo que necesitaremos si la humanidad sobrevive en el
futuro»
