‘Xenobots’ Desarrollan los primeros robots vivos para trabajo en salud

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No son robots al uso ni tampoco una especie animal. Constituyen una nueva clase de artefacto: un organismo vivo y programable. Entre sus potenciales aplicaciones, buscar contaminación radiactiva o destruir la placa de ateroma.

Un equipo de científicos ha reutilizado células vivas, procedentes de embriones de rana, y con ellas ha desarrollado una forma de vida completamente nueva. Estos “xenobots” (término que alude tanto la especie de rana Xenopus laeviscomo a los bots o robots) miden un milímetro de ancho y son capaces de dirigirse a un objetivo. Parece que también pueden levantar una carga (podría ser la de un medicamento que debe llevarse a un lugar específico dentro de un paciente) y repararse a sí mismos después de ser cortados.

“Son máquinas vivas novedosas”, dice Joshua Bongard, un experto en informática y robótica de la Universidad de Vermont (UVM), quien ha codirigido esta investigación. “No son un robot tradicional ni una especie conocida de animales. Es una nueva clase de artefactos: un organismo vivo y programable”.

La nueva criatura se presenta hoy en el último número de Proceedings of National Academy of Sciences(PNAS).                 

Los xeno-robots fueron diseñadas mediante un superordenador en la UVM, y luego ensambladas y probadas por biólogos en la Universidad de Tufts. “Imaginamos muchas aplicaciones útiles de estos robots vivos que otras máquinas no pueden hacer”, dice otro de los codirectores, Michael Levin, responsable del Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo en Tufts, “como buscar compuestos desagradables o contaminación radiactiva, recolectar microplásticos en los océanos, o viajar por las arterias raspando la placa

Si bien la edición genética en organismos vivos (desde plantas a animales de laboratorio) es cada vez más común, en este trabajo, por primera vez, se han diseñado “desde cero máquinas completamente biológicas”, escriben los científicos en su nuevo estudio.

Una vez que el superordenador Deep Green identificó a las células cardíacas y de piel de las ranas como los candidatos más prometedores para utilizarse en el desarrollo de un nuevo organismo, los científicos transfirieron esos diseños ‘in silico’ a la vida. En esta fase fue de especial relieve el trabajo del microcirujano Douglas Blackiston. Cultivaron en el laboratorio células madre de embriones de ranas, que ensamblaron bajo el microscopio con un electrodo hasta crear un organismo lo más aproximado al diseño especificado por el ordenador.

Una vez unidas, las células de la piel formaron una estructura pasiva, mientras que las células del músculo cardiaco desarrollaron movimiento. En concreto, los organismos podían moverse de forma coherente y explorar el entorno durante días, incluso semanas, impulsados por la energía embrionario. Los xenobots son completamente biodegradables, al terminar su trabajo después de siete días quedan como células de la piel muertas.

Joshua Bongard, de la Universidad de Vermont.

En pruebas posteriores se observó que los xenobots se movían en círculos, empujando gránulos hacia una ubicación central, de forma espontánea y colectiva. Otros se crearon con un agujero en el centro, para que pudieran utilizarlo como una bolsa en la que transportar un objeto. “Es un paso hacia el uso de organismos diseñados por ordenador para la administración inteligente de medicamentos”, afirma Bongard, profesor del Departamento de Ciencias de la Computación de la UVM.

Entre las potenciales aplicaciones más cercanas, los científicos destacan la posibilidad de aprender sobre cómo se comunican las células.

Los xenobots pueden verse como “una tubo de ensayo escalable para diseñar organismos reconfigurables”.

Las células creadas tienen un ADN 100% anfibio, pero no son ranas: “Como hemos demostrado, estas células pueden ser inducidas para crear formas vivas interesantes que son completamente diferentes de lo que sería su anatomía predeterminada”, dice Levin, que junto con otros científicos de la UVM y la Tufts (con el apoyo del programa Lifelong Learning Machines de DARPA y la Fundación Nacional de Ciencias), creen que construir los xenobots es un pequeño paso para descifrar el “código morfogenético”, proporcionando una visión más profunda de la forma general en que se organizan los organismos.

Fuente: Diario Medico

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