Un grupo de científicos creó robots vivos en miniatura a partir de células humanas. El desarrollo de estos bio robots capaces de moverse podría revolucionar la medicina regenerativa.
Crédito: EFE, Infobae, The Collider, CNN
Investigadores de Tufts University y el Wyss Institute de Harvard University han desarrollado diminutos robots vivientes construidos a partir de células humanas que poseen la capacidad de movimiento y podrían, eventualmente, contribuir en la curación de heridas o tejidos dañados.
Este avance, denominado anthrobots, surgió como una evolución de trabajos anteriores que crearon xenobots de células madre de embriones de rana africana de uñas (Xenopus laevis).
Asimismo, el descubrimiento publicado en la revista científica Advanced Science, expande el entendimiento acerca de las capacidades morfogenéticas de las células humanas adultas.
El equipo de investigación utilizó células de la tráquea humana de donantes anónimos para la creación de los anthrobots, optando por este tipo de célula debido a su facilidad de acceso y a sus características motrices naturales. Estas células tráqueas poseen cilios, similares a pelos, capaces de propulsar partículas diminutas y formar organoides, estructuras celulares para investigación.
¿Cómo fueron crearon?
Los científicos utilizaron células humanas adultas de la tráquea de donantes anónimos de diferentes edades y sexos. Los investigadores se centraron en este tipo de células por lo relativamente fácil que resulta acceder a ellas —debido al trabajo sobre covid-19 y otras enfermedades pulmonares— y, lo que es más importante, debido a una característica que los científicos creían que haría que las células fueran capaces de moverse, afirmó la coautora del estudio, Gizem Gumuskaya, estudiante de doctorado en Tufts.
Las células traqueales están cubiertas por proyecciones parecidas a pelos llamadas cilios que se mueven hacia adelante y hacia atrás. Por lo general, los cilios ayudan a las células traqueales a expulsar partículas diminutas que llegan a las vías respiratorias de los pulmones.
Estudios anteriores también habían demostrado que las células pueden formar organoides, grupos de células ampliamente utilizados para la investigación.
Gumuskaya experimentó con la composición química de las condiciones de crecimiento de las células traqueales y encontró una manera de alentar a los cilios a mirar hacia afuera en los organoides. Una vez que encontró la matriz correcta, los organoides se volvieron móviles después de unos días, y los cilios actuaron de forma similar a remos.
«No pasó nada el día uno, el día dos, el día cuatro o el quinto, pero como suele ocurrir en biología, alrededor del día siete, hubo una transición rápida», dijo la investigadora.
“Era como una flor floreciendo. Para el séptimo día, los cilios se habían volteado y estaban afuera”, agregó.
¿Qué son los xenobots?
Considerados los primeros “robots vivos”, ellos pueden moverse, trabajar en grupos y realizar tareas sencillas como transportar objetos o auto curarse después de daños cortantes.
No son organismos tradicionales ni máquinas convencionales: son una nueva clase de artefacto: un organismo vivo y programable.
Con la llegada de los anthrobots, como parte de la evolución de los trabajos previos con xenobots, se espera que beneficie en gran medida a la medicina humana y los expertos se muestran optimistas en lograrlo.
¿Qué ventajas aportan los xenobots a la medicina?
Una ventaja de utilizar células humanas incluyen la capacidad de construir robots a partir de las propias del paciente para realizar trabajos terapéuticos sin el riesgo de desencadenar una respuesta inmune o requerir inmunosupresores.
Estos robots biológicos solo duran de 45 a 60 días antes de descomponerse de forma natural, por lo que el cuerpo puede reabsorberlos fácilmente una vez acabado su trabajo.
Fuera del cuerpo solo pueden sobrevivir en condiciones de laboratorio muy específicas, por lo que no hay riesgo de exposición o propagación involuntaria fuera de esas instalaciones.
Además, no se reproducen y no tienen ediciones, adiciones o eliminaciones genéticas, por lo que no hay riesgo de que evolucionen más allá de las salvaguardas existentes, asegura la universidad.
¿Cuáles son los riesgos? ¿Pueden volverse independientes y ser una amenaza?
Es inevitable que los xenobots despierten ciertos recelos, pues su existencia apela al miedo que muchas personas tienen a que los robots se vuelvan demasiado independientes algún día, llegando a suponer una amenaza para la existencia humana.
También hay quien piensa que los investigadores pueden estar abocando a la sociedad a un proceso que podría ser demasiado abrumador, o que la deep tech podría usarse en nuestra contra.
Sin embargo, el profesor Michael Levin, coautor del estudio, y Gumuskaya se muestran optimistas pero cautos, ya que aún es necesario comprender el mecanismo subyacente a la estimulación del crecimiento.
“Viven en un entorno muy limitado, por lo que no hay posibilidad de que de alguna manera salgan o vivan fuera del laboratorio. No pueden vivir fuera de ese entorno tan específico. Tienen una vida natural, por lo que después de unas semanas, simplemente se biodegradan sin problemas”, dijo Tauber.
En ese sentido, Levin asegura que los anthrobots no representan preocupaciones éticas o de seguridad.
“No son creados a partir de embriones humanos ni genéticamente modificados, y no pueden sobrevivir fuera de un ambiente controlado de laboratorio, descomponiéndose naturalmente tras su ciclo de vida limitado”, dijo.
La capacidad de biodegradación y el entorno restringido al laboratorio alivian potenciales inquietudes sobre su manejo. Este nuevo campo interdisciplinario entre la biología y la tecnología continúa explorando los límites de las células vivas como componentes de máquinas potencialmente terapéuticas.
Por su parte, Sam Kriegman, biólogo sintético y especialista en robótica de la Universidad de Harvard, ha hecho hincapié en que estas células nunca llegarán a estar fuera de nuestro control, ya que cualquier cambio en los niveles de sodio del agua o un aumento de cobre en el plato puede matar rápidamente estas células madre.
Dicho esto, como organismos vivos, cabe la posibilidad de que algún día empiecen a rechazar los nuevos comportamientos que se les imponen o simplemente funcionen mal.
De la misma manera que podrían usarse para transportar medicamentos a zonas específicas del cuerpo para perfeccionar ciertos tratamientos médicos, los xenobots también podrían manipularse con el fin de poner en peligro ciertas funciones vitales y la salud de las personas. Teniendo esto cuenta, los desarrolladores y emprendedores deberán tomar ciertas precauciones a la hora de utilizar los xenobots.
