Biobots: Del computador a la vida con células de rana

EFE | LA PATRIA | MANIZALES*

La tecnología como la conocemos está hecha de concreto, de metal y de plástico. Eso hasta ahora, pues recientemente científicos crearon una máquina biológica con cientos de células. Mide medio milímetro y es capaz de moverse en la dirección que determinan sus diseñadores.

Michael Levin y Douglas Blackiston; Josh Bongard y Sam Kriegman, de las universidades de Vermont y de Tufts, ambas en EE.UU. , construyeron una especie de biobots ensamblados a partir de células de embriones de ranas.

La descripción de este desarrollo se publicó el lunes en un artículo en la revista PNAS y en un comunicado, Bongard, experto en robótica y computación de la Universidad de Vermont, resume: "No son ni robots tradicionales ni una especie animal ya conocida, sino una nueva clase de artefacto, un organismo vivo programable".
Levin, director del Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo de Tufts, asegura que desde ya se pueden "Imaginar muchas aplicaciones útiles para estos robots vivos que otras máquinas no pueden hacer".

Aplicaciones

"Las células con las que hemos trabajado genómicamente son de ranas, pero no son ranas", apuntó Levin, quien no para de imaginar lo que pueden las células:

* Suministrar medicamentos.

* Limpiar residuos tóxicos.

* Recoger microplásticos en los océanos.

* Viajar en las arterias humanas.

Cómo

1. Dos de los investigadores expertos en computación y robótica comenzaron con un algoritmo evolutivo -basados en los postulados de la evolución biológica- para crear miles de posibles diseños para estas nuevas formas de vida.
2. Después aplicaron reglas básicas de biofísica para establecer qué podían hacer las células de la piel o cardíacas. Al final se quedaron con aquellos organismos simulados más exitosos y se desechó el resto.
3. Luego, los biólogos transfirieron estos diseños a la vida: primero recolectaron células madre cosechadas de los embriones de ranas africanas, de la especie Xenopus laevis -de ahí que también los llamen xenobots-; luego las separaron en células individuales y las dejaron incubar.
4. Más tarde, con ayuda de unas diminutas pinzas y un electrodo (conductor eléctrico utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito) aún más pequeño, las células fueron cortadas y unidas otra vez bajo el microscopio copiando los modelos conseguidos en el computador (ver video en la web).

Foto | Tomada de https://www.demaquinasyherramientas.com/ | LA PATRIA Electrodo.

Resultados
Ensambladas en formas corporales nunca antes vistas en la naturaleza, las células comenzaron a trabajar juntas, según cuentan los investigadores. Explicaron que las células de la piel de la rana formaron una arquitectura más pasiva; mientras que las del músculo cardíaco fueron puestas a trabajar creando un movimiento hacia adelante más ordenado, tal y como habían diseñado los algoritmos.

Este logro parte de patrones espontáneos de auto organización que permitieron que los robots se movieran por su cuenta.

Son biodegradables: cuando terminan su trabajo, después de siete días, son solo células de piel muertas.

Lo que sigue

El equipo de científicos continuarán su trabajo con los biobots, lo que es un pequeño paso para descifrar lo que este investigador llama código morfogenético, que brinda una visión más profunda sobre cómo los organismos están organizados y cómo computan y almacenan información basada en sus historias y ambiente.

Futuro

“Parece que estos biobots son una tercera clase de materia animada: no son robots ni son, estrictamente, organismos. Creo que estos obligarán a los biólogos y a los filósofos a repensar nuestras definiciones de la vida y de lo que es una máquina”, dice Bongard.

El experto menciona que es difícil saber ahora si esta tecnología podría tener consecuencias no deseadas o cómo alguien podría abusar de ella. Apunta a que si esta tecnología madura, se podría necesitar una regulación.

“Ya está ocurriendo con la inteligencia artificial y con la robótica, que durante mucho tiempo estuvieron sin regular”, concluye Bongard.

Foto | Tomada del la página humboldt.org.co | LA PATRIA Las células utilizadas en la investigación son de embriones de ranas africanas, de la especie Xenopus laevis.

* Con información del El País de España y www.pnas.org