Tendencias21
Crean en laboratorio máquinas vivientes que se reproducen como seres orgánicos

Crean en laboratorio máquinas vivientes que se reproducen como seres orgánicos

Pequeños robots son capaces de nadar fuera de una placa de laboratorio, encontrar y recolectar células y usar esas células para ensamblar un nuevo Xenobot «bebé». Solo unos días después, este nuevo robot es capaz de salir y replicarse a su vez como si fuera un ser vivo.

Investigadores de la Universidad de Vermont, en Estados Unidos, han creado robots “vivientes” hechos en laboratorio que pueden reproducirse de forma espontánea. Diseñados por Inteligencia Artificial (IA), marcan una nueva forma de autorreplicación biológica, especialmente prometedora para la medicina regenerativa.

Los diminutos robots son capaces de salir del recipiente en el que fueron desarrollados, buscar células y “armar” un nuevo robot, una copia exacta que, al pasar algunos días, adquirirá la misma capacidad de replicarse a sí mismo. Las pequeñas máquinas fueron creadas a partir de células de rana: estos organismos diseñados por ordenador reúnen células individuales en el interior de una «boca» y liberan «crías» Xenobot con su misma apariencia y movimientos. A su vez, los nuevos ejemplares se reproducen de la misma forma.

Desde una rana

Las células embrionarias utilizadas, que pertenecen a una rana Xenopus laevis, se convertirían en piel en un contexto natural. Servirían para mantener fuera a los patógenos y redistribuir la mucosidad en la piel de un renacuajo, pero los científicos estadounidenses le han dado otra “vida”. Aplicando las instrucciones justas mediante un programa de ordenador basado en Inteligencia Artificial, las células pueden “rediseñarse” en laboratorio y estar listas para una función completamente diferente.

Según una nota de prensa, los investigadores explicaron que las células empleadas tienen el genoma de una rana, pero al ser liberadas de convertirse en renacuajos emplean su inteligencia colectiva, o una especie de plasticidad celular, para hacer algo asombroso: juntarse y crear organismos “vivos” que pueden gestar a su vez copias exactas de sí mismos. Si en un principio llamó la atención de los científicos que los Xenobots pudieran diseñarse para realizar tareas simples, las nuevas funciones prácticamente redefinen los límites de aquello que puede entenderse como reproducción biológica.

Estos objetos biológicos, que son básicamente una colección de células diseñadas por ordenador, se replican espontáneamente, pero incluyendo el genoma de la rana completo e inalterado. Esto significa que las instrucciones originales presentes en la célula han logrado reencauzarse para cumplir con un nuevo objetivo: agruparse y crear un organismo, que a su vez tendrá la capacidad de replicarse a sí mismo. Al parecer, aún no hemos descubierto todas las formas en que la vida puede reproducirse, como quizás habíamos pensado.

Tema relacionado: Crean robots celulares vivientes con libre albedrío y personalidad propia.

Hallar la forma ideal

En un principio, el padre Xenobot integrado por unas 3.000 células conforma una esfera. Sin ningún tipo de “ayuda”, lo más probable es que el proceso se detenga allí y la reproducción no continúe. Sin embargo, un programa de Inteligencia Artificial que trabaja en el cúmulo de superordenadores Deep Green de la Universidad de Vermont hizo la diferencia.

Al aplicar un algoritmo evolutivo, fue posible “probar” miles de millones de formas corporales en simulación, como por ejemplo triángulos, cuadrados o pirámides, hasta encontrar aquellas que permitían a las células ser más eficaces en la replicación «cinemática», o sea basada en el movimiento. A partir de ese logro, los organismos lograron replicarse sin mayores problemas a partir del padre Xenobot.

En ese sentido, los científicos destacaron en el nuevo estudio, recientemente publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), que los grupos de células, cuando se liberan de un organismo en desarrollo, pueden encontrarse y combinarse con otras células sueltas similares, y que además esta capacidad no tiene que evolucionar o introducirse específicamente mediante manipulación genética.

Al mismo tiempo, la investigación demuestra que la Inteligencia Artificial puede ayudar a diseñar organismos modelo que se reproduzcan mejor: este mismo concepto puede ser aplicado en el futuro para “orientar” a las células humanas en el sentido deseado, por ejemplo eliminando enfermedades, dándole nueva vida a órganos que ya no son funcionales o creando nuevos.

Referencia

Kinematic self-replication in reconfigurable organisms. Sam Kriegman, Douglas Blackiston, Michael Levin and Josh Bongard. PNAS (2021). DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2112672118

Foto: kalhh en Pixabay.

Video: Universidad de Vermont / YouTube.

Pablo Javier Piacente

Pablo Javier Piacente es periodista especializado en comunicación científica y tecnológica.

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Un enorme desierto en Asia se está transformando en un vergel gracias al cambio climático 1 junio, 2025
    Los hallazgos de un nuevo estudio muestran que la ecologización del desierto de Thar ha sido impulsada principalmente por más lluvias durante las temporadas de monzones de verano, un aumento del 64% en las precipitaciones en general por el cambio climático y, en segundo lugar, por la infraestructura de riego que lleva el agua subterránea […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • La NASA está observando una enorme y creciente anomalía en el campo magnético de la Tierra 31 mayo, 2025
    La NASA está haciendo un seguimiento detallado de la "abolladura" o "bache" en el campo magnético terrestre descubierta en 1961, que crece rápidamente y podría ser el preludio de una inversión geomagnética: ocurre cuando los polos magnéticos norte y sur intercambian posiciones.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Los árboles pueden predecir las erupciones volcánicas 30 mayo, 2025
    La NASA, en colaboración con el Instituto Smithsonian, en Estados Unidos, está desarrollando nuevos métodos para anticipar erupciones volcánicas. Cuando el magma asciende a la superficie libera dióxido de carbono, y los árboles cercanos que absorben ese gas se vuelven más verdes y frondosos. Satélites como Landsat 8 vigilan la vegetación en zonas volcánicas, captando […]
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Los delfines se ponen nombres "en clave" 30 mayo, 2025
    Un nuevo estudio ha identificado que los delfines no solo se dan nombres para reconocerse, sino que además estas denominaciones podrían esconder información secreta o "en clave", que estaría ligada a los sistemas sociales que sustentan el equilibrio de sus comunidades.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Sorprenden a una “estrella araña” devorando a su compañera 30 mayo, 2025
    Una colaboración internacional de astrónomos ha identificado un extraño sistema estelar en el que un púlsar conocido como “estrella araña” devora material de su estrella compañera, en un hallazgo que representa un eslabón perdido en la evolución de sistemas binarios compactos. 
    Redacción T21
  • Planetas a la deriva: el origen caótico de los mundos lejanos respalda la existencia del Planeta Nueve 30 mayo, 2025
    En los márgenes más remotos de los sistemas planetarios, gigantes invisibles orbitan en silencio. Un nuevo modelo sugiere que estos mundos distantes son productos inevitables del caos primordial que reina cuando las estrellas y sus planetas compiten por sobrevivir en los abarrotados viveros estelares. ¿Podría nuestro propio Sistema Solar albergar uno de estos esquivos colosos?
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Unas gafas de realidad mixta devuelven "el mundo entero" a las personas con pérdida parcial de la visión 29 mayo, 2025
    Una técnica desarrollada por oftalmólogos e informáticos canadienses devuelve la visión perdida a personas afectadas por una lesión cerebral, que han sufrido la reducción de gran parte de su campo visual. Las gafas de realidad mixta registran y "proyectan" ese sector que las personas no pueden ver con sus ojos.
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Primer combate de kickboxing con robots humanoides 29 mayo, 2025
    En Hangzhou, China, se celebró el 25 de mayo de 2025 el primer torneo mundial de kickboxing entre robots humanoides, un espectáculo que, según los organizadores, marcó “un momento histórico en la integración de la Inteligencia Artificial (IA) en los deportes de combate”. 
    Pablo Javier Piacente / T21
  • Primera evidencia directa del pensamiento simbólico neandertal 29 mayo, 2025
    El meticuloso análisis de un canto rodado del Paleolítico Medio aporta una prueba tangible del comportamiento simbólico y la capacidad de abstracción de los últimos neandertales que habitaron la Península Ibérica, pudiendo representar una de las primeras simbolizaciones faciales conocidas.
    EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE/T21
  • Un "cóctel antienvejecimiento" alarga un 30% la vida en roedores 29 mayo, 2025
    Los científicos han probado un cóctel de medicamentos antienvejecimiento en ratones y descubrieron que extendía la vida útil de los animales en alrededor del 30 %. Los roedores también se mantuvieron más saludables por más tiempo, con menos inflamación crónica y retraso en el inicio de enfermedades como cáncer.
    Redacción T21