Mundo futuro

Crean los primeros robots vivos que pueden reproducirse

Un equipo multidisciplinar de investigadores ha conseguido que un xenobot (o robot vivo) sea capaz de dar lugar a un nuevo xenobot al autorreplicarse.

Javier Garcia Blanco

Periodista y fotógrafo

2 de diciembre de 2021 (12:40 CET)

Crean los primeros robots vivos que pueden reproducirse (Créditos: Douglas Blackiston and Sam Kriegman)
Crean los primeros robots vivos que pueden reproducirse (Créditos: Douglas Blackiston and Sam Kriegman)

A principios de 2020 consiguieron atraer la atención de los medios especializados de todo el mundo, y ahora han vuelto a conseguir algo parecido con otro descubrimiento sorprendente. El equipo multidisciplinar de científicos –biólogos, informáticos y expertos en robótica– de las universidades estadounidenses de Vermont, Tufts y Harvard que ya asombró a los especialistas con la creación de los primeros robots vivos (bautizados como xenobots) ha anunciado hace solo unos días un avance aún más llamativo: la creación de robots vivos capaces de reproducirse de forma autónoma.

Poco después de que arrancara 2020, el grupo de investigadores, compuesto por Sam Kriegman, Joshua Bongard, Michael Levin y Douglas Blackiston publicó un artículo en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) en el que explicaban los entresijos de un logro científico trascendental: la creación de las primeras máquinas vivas –auténticos robots vivientes– en un laboratorio.

Los xenobots eran capaces de moverse y explorar el entorno en el que se encontraban durante días o semanas

Aquellos xenobots diminutos habían sido creados en un moderno laboratorio empleando células vivas de embriones de rana africana de la especie Xenopus laevis, después de que su insólito diseño se trazara en potentes ordenadores con ayuda de algoritmos de inteligencia artificial. En una primera fase, los investigadores emplearon la capacidad de cálculo de la supercomputadora Deep Green para "ensamblar" miles de combinaciones de células simuladas y escoger aquellos diseños más adecuados para cumplir una tarea, en este caso moverse en una dirección concreta. Tras ejecutar miles de combinaciones con ayuda de un algoritmo, la computadora fue refinando su diseño, seleccionando aquellos "modelos" que resultaban más eficientes. Una vez escogidos, los diseños candidatos fueron entregados a los biólogos de la Universidad de Tufts, donde el microcirujano Douglas Blackiston convirtió en realidad lo que hasta entonces habían sido únicamente modelos informáticos. Vistas al microscopio, estas insólitas máquinas vivientes, bautizadas como xenobots en honor a las células de la Xenopus laevis, no podrían tener un aspecto más alejado de un dispositivo robótico: un cuerpo amorfo dotado de cuatro apéndices que les permiten desplazarse lentamente en un medio acuoso.

El diseño era rudimentario, pero cumplía su cometido a la perfección: los xenobots eran capaces de moverse y explorar el entorno en el que se encontraban durante días o semanas, empleando como único "combustible" depósitos de energía embrionaria. Pero ésta no era su única característica singular: las máquinas vivientes creadas por los científicos estadounidenses eran capaces de regenerarse ellas mismas al ser seccionadas y continuaban después su tarea.

Uno de estos xenobots es capaz de reunir y ensamblar cientos de células individuales hasta dar lugar a un nuevo xenobot

En aquel momento los xenobots no eran capaces de hacer gran cosa, más allá de moverse para explorar su entorno. Pero ahora, los científicos estadounidenses han conseguido crear una forma completamente nueva de reproducción biológica utilizando los diminutos xenobots. Gracias al nuevo descubrimiento, uno de estos xenobots, compuesto por unas 3.000 células de rana y con una forma esférica provista de una especie de "boca" –su aspecto es similar al célebre Pac-man de los videojuegos– es capaz de desplazarse y reunir en el interior de esa "boca" cientos de células individuales, que ensamblará hasta dar lugar a un nuevo xenobot. A su vez, este xenobot recién nacido hará lo mismo, dando lugar a "nietos" del original, y así una y otra vez. "Con el diseño adecuado, los xenobots se autorreplicarán de forma espontánea", explicó el doctor Joshua Bongard, informático y experto en robótica de la Universidad de Vermont, y codirector de la investigación.

Estos 'padres' construyeron hijos, que construyeron nietos, que crearon bisnietos, que fabricaron tataranietos…

"Estas células tienen el genoma de una rana, pero, al liberarlas de su 'misión' de convertirse en renacuajos, pueden usar su inteligencia colectiva para hacer algo asombroso", explica Michael Levin, profesor de Biología en la Universidad de Tufts, y otro de los autores de la investigación. En el desarrollo de este asombroso 'Pac-Man' mitad robot, mitad entidad biológica, fue crucial el papel de un programa de inteligencia artificial ejecutado en el superordenador Deep Green. Fue este software de IA el que probó, durante meses, distintas formas hasta dar con la más eficiente: el ya famoso Pac-Man. "Le pedimos a la supercomputadora que averiguara cómo ajustar la forma de los 'padres' iniciales, y durante meses a la inteligencia artificial se le ocurrieron algunos diseños muy extraños, incluido el que se parecía a Pac-Man", explicó a LiveScience el doctor Sam Kriegman, autor principal de la nueva investigación, publicada en PNAS. "Es algo muy poco intuitivo. Parece muy simple, pero no es algo que se le ocurriría a un ingeniero humano. ¿Por qué una boca diminuta? ¿Por qué no cinco? Enviamos los resultados a Douglas [Blackiston], y él construyó estos xenobots 'padres'. Entonces, estos 'padres' construyeron hijos, que construyeron nietos, que crearon bisnietos, que fabricaron tataranietos…", añade Kriegman.

Más allá del llamativo logro de los científicos estadounidenses, su descubrimiento abre prometedoras vías de investigación en diversos campos del conocimiento, entre otros el de la medicina regenerativa. "Si supiéramos cómo decirles a las colecciones de células que hagan lo que queremos que hagan, podría ser la solución a las lesiones traumáticas, los defectos de nacimiento, el cáncer y el envejecimiento", explica Levin. Un panorama esperanzador que, quién sabe, quizá se traduzca en una herramienta médica real antes de lo que imaginamos…

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