Científicos crean los primeros robots que pueden replicarse a sí mismos

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Científicos crean los primeros robots que pueden replicarse a sí mismos

Imagen coloreada de un xenobot (rojo) y células madre sueltas agregadas (verde). (Douglas Blackiston)

Científicos han diseñado lo que dicen son los primeros «robots» autorreplicantes que se hayan creado a partir de células vivas.

Estas inusuales criaturas robóticas son un derivado de lo que los mismos investigadores dieron a conocer el año pasado, cuando presentaron los primeros robots del mundo construidos completamente con células vivas, en este caso, células madre extraídas de ranas embrionarias.

En aquél entonces, el científico informático y roboticista Joshua Bongard de la Universidad de Vermont explicó que no se trataba de un robot tradicional ni una especie de animal conocida. Era una nueva clase de artefacto: un organismo vivo y programable. Aunque la definición de ser vivo sigue siendo controversial, e hicimos un video en El Robot de Platón explicando este detalle.

 

 

Ahora, Bongard y sus colaboradores han dado el siguiente paso. En un estudio publicado en PNAS muestran cómo han dado a los xenobots la capacidad de auto-replicarse y generar nuevas versiones de sí mismos.

En este caso, la autorreplicación no se logra mediante el tipo de técnicas de reproducción que normalmente vemos en las formas de vida biológicas.

En cambio, los investigadores descubrieron que si colocaban suficientes xenobots muy cerca unos de otros en una placa de Petri, su movimiento colectivo comenzaba a acumular otras células de rana sueltas que flotaban junto a la solución.

Una vez que se apilaron suficientes de esas células, el montón agregado de aproximadamente 50 células se convirtió en una especie de descendencia del organismo xenobot, capaz de nadar por sí mismo y, al hacerlo, acumular su propia descendencia.

El fenómeno, llamado autorreplicación cinemática espontánea, se ha visto antes en otros tipos de máquinas y modelos moleculares, pero nunca antes en sistemas multicelulares como los xenobots.

«Encontramos que los ensamblajes multicelulares sintéticos también pueden replicarse cinemáticamente moviendo y comprimiendo células disociadas en su entorno en auto-copias funcionales. Esta forma de perpetuación, nunca antes vista en ningún organismo, surge espontáneamente durante días en lugar de evolucionar durante milenios». Dicen los investigadores en su artículo.

La simulación (izquierda) predice el sistema de autorreplicación real in vitro (derecha) – Sam Kriegman and Douglas Blackiston

Para hacer los robots autorreplicantes, los científicos extrajeron células madre pluripotentes de pieles de embriones de rana africana con garras (Xenopus laevis) y las incubaron en una solución salina, tiempo durante el cual varias células se adherirían a un organismo esferoide, haciendo crecer los cilios. Su capa exterior que le permitió moverse.

Cuando una docena de los organismos de la primera generación se colocaron en una segunda placa de Petri junto con las células madre disociadas, el movimiento de los organismos agrupó las células madre en pilas que formaron una nueva generación de organismos, que luego procedieron a repetir el mismo comportamiento de apilamiento.

Sin embargo, las mismas células madre disociadas que se dejaron solas en solución no se autoensamblaron, lo que demuestra que necesitaban el movimiento inicial de los xenobots progenitores para desencadenar su formación en organismos agregados.

Que esta autorreplicación cinemática, un comportamiento nunca antes visto en plantas o animales, pueda surgir sin modificación genética, demuestra cómo entidades pueden adaptarse y cambiar en respuesta a su entorno, explicaron los investigadores en su artículo.

Si bien todavía estamos en el comienzo de la manipulación de estas criaturas robot, los investigadores dicen que estos organismos algún día podrían realizar un trabajo útil, si podemos seguir averiguando cómo funcionan y también decidir los trabajos correctos para darles. .

 

 

 

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