La reinvención de la vida

M.C. Sánchez (SPC)-Agencias
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Biólogos y expertos en robótica abren un sinfín de posibilidades e interrogantes al construir autómatas programables ensamblados a partir de células de ranas

La reinvención de la vida

El futuro ya está aquí y tiene forma de máquinas vivientes. Organismos nacidos a partir de células de rana y capaces de subsistir una semana, que abren la puerta a la innovación. Desde el tratamiento de sistemas contaminados a la microcirugía, pasando por el mundo de la farmacia, las posibilidades potenciales que se les atribuyen son muchísimas, aunque todas están aún lejos de ser una realidad. Por no hablar de que el hecho de crearlos invita a repensar dónde está el límite entre un ser vivo y un autómata.
La invención de estos xenobots, de un milímetro de ancho, acaba de hacerse pública en un artículo de la revista PNAS, liderado por científicos de las universidades de Vermont y de Tufts (EEUU).
Los primeros diseñaron estas nuevas criaturas a través de operaciones en un supercomputador y los segundos se encargaron de ensamblarlas y probarlas. El resultado: es la primera vez que se fabrican máquinas completamente biológicas desde cero.
Se trata de «autómatas vivos novedosos», resume Joshua Bongard, uno de sus padres y experto en robótica y computación de la Universidad de Vermont, quien apunta: «no son ni robots tradicionales ni una especie animal ya conocido, sino una nueva clase de artefacto, un organismo vivo y programable».
«Ahora podemos imaginar muchas aplicaciones útiles para estos robots vivos que otras máquinas no pueden hacer», asegura por su parte Michael Levin, otro de los firmantes del hallazgo y director del Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo de Tufts, quien, entre ellas, enumera buscar compuestos contaminantes, recoger microplásticos en los océanos o viajar en las arterias humanas.
Tras meses de procesamiento en el cluster de una supercomputadora, los investigadores comenzaron usando un algoritmo evolutivo -basado en los postulados de la evolución biológica- para crear miles de posibles diseños para estas nuevas formas de vida. Después aplicaron reglas básicas de biofísica para establecer qué podían hacer las células de la piel o cardíacas y se quedaron con aquellos más exitosos y se desechó el resto.
Luego, los biólogos de Tufts transfirieron estos diseños a la vida: primero recolectaron células madre «cosechadas» de los embriones de ranas africanas, en concreto de la especie Xenopus laevis -de ahí el nombre de los xenobots-; posteriormente las separaron en células individuales y las dejaron incubar.
Por último, con ayuda de unas diminutas pinzas y un electrodo aún mucho más pequeño, las células fueron cortadas y unidas otra vez bajo el microscopio, copiando los modelos conseguidos en el supercomutador.
Ensambladas en formas corporales nunca antes vistas en la naturaleza, las células comenzaron a trabajar juntas, aseguran los investigadores, que explican que las de la piel formaron una arquitectura más pasiva, mientras que las del músculo cardíaco fueron puestas a trabajar creando un movimiento hacia adelante más ordenado.
Todo esto, agregan, ayudado por patrones espontáneos de autoorganización, permitiendo que los robots se movieran por su cuenta.
Estos robots son, además, totalmente biodegradables: cuando terminan su trabajo tras siete días, son solo células de piel muertas.
«Miras las células con las que hemos estado construyendo nuestros xenobots y, genómicamente, son ranas; es 100 por 100 su ADN... pero no lo son», apunta Levin, quien se pregunta qué más son capaces de hacer. Y es que, construir estos xenobots -que seguirán desarrollando- es un pequeño paso para descifrar lo que este investigador llama «código morfogenético», que proporciona una visión más profunda de cómo los organismos están organizados y cómo computan y almacenan información basada en sus historias y ambiente.
Aún frágiles. Estos entes reconfigurables pueden moverse de manera coherente y explorar su entorno acuoso durante días o semanas, impulsados por depósitos de energía embrionaria. Sin embargo, si se vuelcan, fallan, como escarabajos volteados sobre sus espaldas.
Las pruebas en laboratorio mostraron que grupos de xenobots se moverían en círculos, empujando los gránulos hacia una ubicación central, de forma espontánea y colectiva. Otros fueron construidos con un agujero a través del centro para reducir la resistencia. En versiones simuladas de estos, los científicos pudieron reutilizar este agujero como una bolsa para transportar con éxito un objeto. 
Muchas tecnologías están hechas de acero, hormigón o plástico. Eso puede hacerlas fuertes o flexibles. Pero también crean problemas ecológicos y de salud humana, como la creciente contaminación plástica en los océanos y la toxicidad de muchos materiales sintéticos y electrónicos.
Este logro también tiene sus desventajas. «El tejido vivo es débil y se degrada», reconocen los científicos. «Es por eso que usamos acero. Los organismos tienen 4.500 millones de años de práctica para regenerarse y continuar décadas», añaden. Y cuando dejan de trabajar, llega la otra cara de la vida, su muerte: se desmoronan sin causar daño.