La Primera 'Máquina Viviente' del mundo Creada Con Células de Rana e Inteligencia Artificial

¿Qué sucede cuando tomas células de embriones de rana y las conviertes en nuevos organismos que fueron “evolucionados” por algoritmos? Obtienes algo que los investigadores llaman la primera “máquina viviente” del mundo.”

Aunque las células madre originales provenían de ranas, la rana africana de garras, Xenopus laevis, estos llamados xenobots no se parecen a ningún anfibio conocido. Las pequeñas gotas miden solo 0.de 04 pulgadas (1 milímetro) de ancho y están hechos de tejido vivo que los biólogos ensamblaron en cuerpos diseñados por modelos informáticos, según un nuevo estudio.

Estos organismos móviles pueden moverse de forma independiente y colectiva, pueden curarse heridas por sí mismos y sobrevivir durante semanas seguidas, y potencialmente podrían usarse para transportar medicamentos dentro del cuerpo de un paciente, informaron recientemente científicos.

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“No son un robot tradicional ni una especie de animal conocida”, dijo en un comunicado el coautor del estudio Joshua Bongard, científico informático y experto en robótica de la Universidad de Vermont. “Es una nueva clase de artefacto: un organismo vivo y programable.”

Los algoritmos dieron forma a la evolución de los xenobots. Crecieron de células madre de piel y corazón a grupos de tejido de varios cientos de células que se movían en pulsos generados por el tejido del músculo cardíaco, dijo el autor principal del estudio, Sam Kriegman, candidato a doctorado que estudia robótica evolutiva en el Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Vermont, en Burlington.

“No hay control externo desde un control remoto o bioelectricidad. Este es un agente autónomo, es casi como un juguete de cuerda”, dijo Kriegman a Live Science.

Los biólogos alimentaron a una computadora con restricciones para los xenobots autónomos, como la potencia muscular máxima de sus tejidos y la forma en que podrían moverse a través de un entorno acuoso. Luego, el algoritmo produjo generaciones de organismos diminutos. Los bots de mejor rendimiento se “reproducirían” dentro del algoritmo. Y así como la evolución funciona en el mundo natural, las formas menos exitosas serían eliminadas por el programa de computadora.

” Finalmente, fue capaz de darnos diseños que en realidad eran transferibles a celdas reales. Eso fue un gran avance”, dijo Kriegman.

Los autores del estudio dieron vida a estos diseños, juntando células madre para formar formas 3D autoalimentadas diseñadas por el algoritmo evolution. Las células de la piel mantuvieron unidos a los xenobots, y el latido del tejido cardíaco en partes específicas de sus “cuerpos” impulsó a los ‘bots a través del agua en una placa de petri durante días, e incluso semanas seguidas, sin necesidad de nutrientes adicionales, según el estudio. Los ‘ bots incluso pudieron reparar daños significativos, dijo Kriegman.

“Cortamos el robot viviente casi a la mitad, y sus células automáticamente cerraron su cuerpo de nuevo”, dijo.

” Podemos imaginar muchas aplicaciones útiles de estos robots vivientes que otras máquinas no pueden hacer”, dijo el coautor del estudio Michael Levin, director del Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo de la Universidad de Tufts en Massachusetts. Estos podrían incluir la detección de derrames tóxicos o contaminación radiactiva, la recolección de microplásticos marinos o incluso la excavación de placa de arterias humanas, dijo Levin en un comunicado.

Las creaciones que difuminan la línea entre robots y organismos vivos son temas populares en la ciencia ficción; piense en las máquinas asesinas en las películas de “Terminator” o en los replicantes del mundo de “Blade Runner”.”La perspectiva de los llamados robots vivos-y el uso de la tecnología para crear organismos vivos—, comprensiblemente, plantea preocupaciones para algunos, dijo Levin.

“Ese miedo no es irrazonable”, dijo Levin. “Cuando empezamos a meternos con sistemas complejos que no entendemos, vamos a tener consecuencias no deseadas.”

Sin embargo, construir sobre formas orgánicas simples como los xenobots también podría llevar a descubrimientos beneficiosos, agregó.

“Si la humanidad va a sobrevivir en el futuro, necesitamos comprender mejor cómo las propiedades complejas, de alguna manera, surgen de reglas simples”, dijo Levin.

Los hallazgos se publicaron en línea Ene. 13 en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.