A palabra "robot" evoca imaxes dunha máquina metálica artificial semellante ao ser humano (humanoide) deseñada e programada para realizar automaticamente algunhas tarefas por nós. Non obstante, os robots (ou bots) poden ter calquera forma ou tamaño e poden estar feitos de calquera material (incluídos materiais biolóxicos como células vivas) dependendo do deseño e dos requisitos funcionais. Poden non ter ningunha forma física, como no caso de Siri ou Alexa . Os robots son artefactos ou máquinas deseñados racionalmente que mostran autonomía e realizan tarefas específicas.
Os robots biolóxicos (ou biobots) empregan células ou tecidos vivos como material de fabricación. Como todos os robots, os biobots tamén son máquinas programables, mostran autonomía e realizan tarefas específicas. Trátase dunha clase especial de estruturas sintéticas móbiles e vivas activas.
Os tecidos vivos en si mesmos non son robots. Son partes de animais. As células vivas convértense en robots cando se liberan das restricións normais e se programan na forma e función desexadas mediante a combinación e a configuración artificial das células para que mostren un comportamento específico.
Os xenobots foron os primeiros biobots totalmente biolóxicos creados no laboratorio en 2020 utilizando os óvulos dos embrións dunha especie de ra chamada Xenopus laevis (de aí o nome Xenobots). Foi o primeiro organismo artificial vivo, autorreparable e autorreplicante. As células vivas utilizáronse como os bloques de construción que se liberaron das restricións normais do resto do embrión para dar lugar a unha nova forma de vida artificial cuxa morfoloxía e características foron "deseñadas" artificialmente. Polo tanto, xenobot era un organismo sintético vivo. O desenvolvemento dos xenobots demostrou que as células derivadas dun embrión de anfibio poden programarse para a forma e función desexadas liberando as restricións naturais. Non obstante, non se sabía se os biobots podían crearse a partir de células non anfibias ou adultas.
Os científicos informaron agora da construción exitosa de biobots empregando células adultas de tecido humano non embrionario con capacidades que van máis alá dos xenobots. Este biobot foi chamado " Antrobots " pola súa orixe humana.
Dado que os xenobots derivaron de células embrionarias de anfibios moldeándoas individualmente, o equipo de investigación comezou probando se a capacidade de dar lugar a biobots se limita a estas células de anfibios ou se outras células adultas non anfibias nin embrionarias tamén poden xerar biobots? Ademais, se as células semente deben ser esculpidas individualmente para xerar biobots ou se a persuasión das células semente iniciais tamén pode levar á autoconstrución de biobots? Para isto, en lugar de tecidos embrionarios, os investigadores utilizaron células somáticas adultas derivadas do epitelio pulmonar humano e foron capaces de xerar novas estruturas vivas móbiles, multicelulares e autoconstrutivas sen escultura manual nin uso de ningunha maquinaria externa que dea forma. O método utilizado é escalable. Producíronse enxames de biobots en paralelo que se moveron mediante propulsión impulsada por cilios e viviron durante 45-60 días. Curiosamente, tamén se observou que os antropobots se moveron a través de roturas nas monocapas neuronais e induciron unha curación eficiente de defectos in vitro.
A síntese de antropobots é significativa porque demostra que a plasticidade das células para dar lugar a biobots non se limita ás células embrionarias ou anfibias. Demostrouse que as células salvaxes humanas somáticas adultas sen ningunha modificación xenética poden formar novos biobots sen ningunha maquinaria externa que dea forma.
Os antropobots supoñen unha mellora con respecto aos xenobots e un avance tecnolóxico relevante que ten implicacións significativas para a produción de tecidos complexos para usos clínicos en medicina rexenerativa . No futuro, podería ser posible producir antropobots personalizados para cada paciente e despregalos no corpo sen inducir ningunha resposta inmunitaria.
***
Referencias:
- Blackiston D. et al 2023. Robots biolóxicos: perspectivas nun campo interdisciplinar emerxente. Robótica suave. Agosto 2023. 674-686. DOI: https://doi.org/10.1089/soro.2022.0142
- Gumuskaya, G. et al. 2023. Motile Living Biobots Self-Construct from Adult Humano Células sementes proxenitoras somáticas. Advanced Science 2303575. publicado: 30 de novembro de 2023 DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575
- Universidade de Tufts 2023. Novidades: os científicos constrúen pequenos robots biolóxicos a partir Humano Células. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells
- Ebrahimkhani Mo.R. e Levin M., 2021. Synthetic living machines: A new window on life. iScience Perspectiva. Volume 24, Número 5, 102505, 21 de maio de 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102505
***
