Los xenobots son biorobots milimétricos creados a partir de células de rana. El mismo equipo que los creó descubrió ahora una nueva forma de reproducción biológica para que puedan autorreplicarse, publicó Pnas.

El equipo de las universidades de Vermont, Tufts y Harvard que dio a conocer en 2020 los primeros xenobots ensamblados desde células de rana, dieron este nuevo paso.

Los científicos descubrieron que esos organismos diseñados por computador y ensamblados a mano pueden nadar en una placa de petri, encontrar células individuales y reunir cientos de ellas, informó la Universidad de Vermont.

El xenobot con forma de Pac-Man mantiene esas células dentro de la "boca" y es capaz de ensamblar en ella "bebés", que unos días después se convierten en nuevos xenobots, los cuales pueden salir, encontrar células y construir copias de sí mismos una y otra vez.

Si tiene un diseño adecuado, los xenobots se autorreplican espontáneamente, señaló Joshua Bongard, informático y experto en robótica de la Universidad de Vermont que codirigió el estudio.

Las células embrionarias en una rana xenopus laevis se convertirían en piel, pero el equipo las colocó en un contexto novedoso, para darles "la oportunidad de reimaginar su multicelularidad", dando lugar a algo muy diferente, agregó Michael Levin de la Universidad de Tufts.

Aunque las células tienen el genoma de una rana, al ser "liberadas de convertirse en renacuajos, usan su inteligencia colectiva, una plasticidad, para hacer algo asombroso", agregó Levin.

Algoritmo evolutivo

El autor principal, San Kriegman (Vermont), explicó que, por sí solo, el xenobot progenitor está compuesto por unas 3.000 células que forman una esfera.

"Estas pueden hacer hijos, pero después el sistema normalmente se extingue. En realidad, es muy difícil conseguir que el sistema siga reproduciéndose", agregó.

Sin embargo, gracias a un programa de inteligencia artificial, un algoritmo evolutivo fue capaz de probar miles de millones de formas corporales en simulación -triángulos, cuadrados, pirámides, estrellas de mar- para encontrar las que permitían a las células ser más efectivas en la replicación "cinemática", basada en el movimiento, de la que trata el estudio.

Los científicos pidieron al supercomputador cómo ajustar la forma inicial del progenitor y tras meses de trabajo dio con varios diseños, entre ellos uno que se parecía a un Pac-Man, que fue la forma con la que se construyó el xenobot, desarrollando así la parte biológica del estudio.

La replicación cinemática es conocida a nivel de moléculas, según los autores, pero nunca se había observado a escala de células u organismos completos.

Algunas personas pueden reaccionar con preocupación ante una biotecnología autorreplicante, pero los investigadores explican que su objetivo es una comprensión más profunda de la propiedad de la replicación. "El mundo y las tecnologías están cambiando rápidamente. Es importante, para la sociedad en su conjunto, que estudiemos y comprendamos cómo funciona", indicó Bongard.

Añadió que estas máquinas vivientes de tamaño milimétrico, "contenidas por completo en un laboratorio, fácilmente extinguibles y examinadas por expertos en ética" no son lo que le quita el sueño, pues lo que representa un riesgo es la próxima pandemia, la aceleración del daño a los ecosistemas o la intensificación de las amenazas por el cambio climático, indicó.

las células poseen el genoma de una rana, pero "pueden convertirse en algo asombroso", dicen los investigadores.