Científicos de las universidades de Vermont y Tufts han reutilizado células vivas, raspadas de embriones de rana, en formas de vida completamente nuevas, consideradas robots vivientes. Estos "xenobots" de un milímetro de ancho pueden moverse hacia un objetivo, tal vez levantar una carga útil (como un medicamento que debe llevarse a un lugar específico dentro de un paciente) y curarse a sí mismos después de ser cortados.

"Estas son máquinas vivas novedosas", revela Joshua Bongard, un experto en informática y robótica de la Universidad de Vermont, quien fue el co-líder de la nueva investigación. "No son un robot tradicional ni una especie conocida de animales. Es una nueva clase de artefactos: un organismo vivo y programable", explica.

Las nuevas criaturas fueron diseñadas en una supercomputadora en la Universidad de Vermont, y luego ensambladas y probadas por biólogos en la Universidad de Tufts. "Podemos imaginar muchas aplicaciones útiles de estos robots vivos que otras máquinas no pueden hacer", apunta el co-líder Michael Levin, quien dirige el Centro de Biología Regenerativa y del Desarrollo en Tufts, "como buscar compuestos desagradables o contaminación radiactiva, recolectar microplásticos en los océanos, o viajar arterias raspando placas".

Esta investigación, por primera vez, "diseña máquinas completamente biológicas desde cero", escribe el equipo en su nuevo estudio, publicado en PNAS. Con meses de tiempo de procesamiento en el clúster de supercomputadora Deep Green en el Vermont Advanced Computing Core de UVM, el equipo utilizó un algoritmo evolutivo para crear miles de diseños candidatos para las nuevas formas de vida. Intentando lograr una tarea asignada por los científicos, como la locomoción en una dirección, la computadora volvería a ensamblar unos cientos de células simuladas en innumerables formas y formas corporales. A medida que se ejecutaban los programas, impulsados por reglas básicas sobre la biofísica de lo que la piel de rana y las células cardíacas pueden hacer, los organismos simulados más exitosos se mantuvieron y refinaron, mientras que los diseños fallidos se descartaron.

Después de cien ejecuciones independientes del algoritmo, se seleccionaron los diseños más prometedores para la prueba. Luego, el equipo de Tufts, dirigido por Levin y con el trabajo clave del microcirujano Douglas Blackiston, transfirió los diseños a la vida.

"Es un paso hacia el uso de organismos diseñados por computadora para la entrega inteligente de medicamentos", expone Bongard, profesor del Departamento de Ciencias de la Computación y Centro de Sistemas Complejos de la Universidad de Vermont. Muchas tecnologías están hechas de acero, hormigón o plástico, que puede hacerlos fuertes o flexibles, pero también pueden crear problemas ecológicos y de salud humana, como la creciente contaminación plástica en los océanos.