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Antrobots: los primeros robots biológicos (Biobots) hechos a partir de células humanas

La palabra "robot" evoca imágenes de una máquina metálica hecha por el hombre (humanoide) diseñada y programada para realizar automáticamente algunas tareas por nosotros. Sin embargo, los robots (o bots) pueden tener cualquier forma o tamaño y pueden estar hechos de cualquier material (incluidos materiales biológicos como células vivas) según el diseño y los requisitos funcionales. Puede no tener ninguna forma física como en el caso de Siri or Alexa. Los robots son artefactos o máquinas diseñadas racionalmente que muestran autonomía y realizan tareas específicas.  

Los robots biológicos (o biobots) utilizan células o tejidos vivos como material de fabricación. Como todos los robots, los biobots también son máquinas programables, muestran autonomía y realizan tareas específicas. Se trata de una clase especial de estructuras sintéticas móviles y vivas activas.   

Los tejidos vivos per se, no son robots. Son partes de animales. Las células vivas se convierten en robots cuando se liberan de las limitaciones normales y se programan en la forma y función deseadas combinando y moldeando artificialmente las células para que muestren un comportamiento específico.  

xenobots fueron los primeros biobots totalmente biológicos creados en laboratorio en 2020 utilizando óvulos de embriones de una especie de rana llamada Xenopus laevis (de ahí el nombre Xenobots). Fue el primer organismo artificial vivo, autorreparador y autorreplicante. Las células vivas se utilizaron como bloques de construcción que se liberaron de las limitaciones normales del resto del embrión para dar origen a una nueva forma de vida artificial cuya morfología y características fueron “diseñadas” artificialmente. Xenobot, por tanto, era un organismo sintético vivo. El desarrollo de Xenobots demostró que las células derivadas de un embrión de anfibio se pueden programar para obtener la forma y función deseadas liberando restricciones naturales. Sin embargo, no se sabía si se podrían crear biobots a partir de células adultas o no de anfibios.  

Los científicos ahora han informado sobre la construcción exitosa de biobots utilizando células adultas de tejido humano no embrionario con capacidades más allá de los xenobots. Este biobot ha sido bautizado como ‘Antrobots’ por su origen humano.  

Dado que los xenobots se derivaron de células embrionarias de anfibios moldeando células individualmente, el equipo de investigación comenzó probando si la capacidad de dar lugar a biobots se limita a estas células de anfibios o si otras células adultas no anfibias ni embrionarias también pueden generar biobots. Además, ¿si es necesario esculpir las células semilla individualmente para generar biobots o si la estimulación de las células semilla iniciales también puede conducir a la autoconstrucción de biobots? Para ello, en lugar de tejidos embrionarios, los investigadores utilizaron células somáticas adultas derivadas del epitelio pulmonar humano y pudieron generar estructuras vivas novedosas, multicelulares, autoconstructivas y móviles sin esculpir manualmente ni utilizar ninguna maquinaria externa que dé forma. El método utilizado es escalable. En paralelo, se produjeron enjambres de biobots que se movían mediante propulsión impulsada por cilios y vivían entre 45 y 60 días. Curiosamente, también se observó que los antropobots se movían a través de roturas en las monocapas neuronales e inducían una curación eficiente de los defectos in vitro.  

La síntesis de los Antrobots Es significativo porque demuestra que la plasticidad de las células para dar origen a biobots no se limita a células embrionarias o de anfibios. Se ha demostrado que las células silvestres humanas somáticas adultas sin ninguna modificación genética pueden formar nuevos biobots sin ninguna maquinaria externa que les dé forma.  

Anthrobots es una mejora con respecto a los Xenobots y un avance en tecnología relevante que tiene implicaciones significativas para la producción de tejidos complejos para usos clínicos en medicina regenerativa. En el futuro, será posible producir Anthrobots personalizados para cada paciente e implementarlos en el cuerpo sin inducir ninguna respuesta inmune.  

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Referencias:   

  1. Blackiston D. et al 2023. Robots biológicos: perspectivas sobre un campo interdisciplinario emergente. Robótica blanda. Agosto de 2023. 674-686. DOI: https://doi.org/10.1089/soro.2022.0142 
  2. Gumuskaya, G. et al. 2023. Autoconstrucción de biobots vivos móviles a partir de células semilla progenitoras somáticas humanas adultas. Ciencia avanzada 2303575. publicado: 30 de noviembre de 2023 DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575  
  3. Universidad de Tufts 2023. Noticias: los científicos construyen pequeños robots biológicos a partir de células humanas. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells  
  4. Ebrahimkhani Mo.R. y Levin M., 2021. Máquinas vivas sintéticas: una nueva ventana a la vida. Perspectiva científica. Volumen 24, Número 5, 102505, 21 de mayo de 2021. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102505  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Periodista científico | Editor fundador de la revista Scientific European

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