La palabra «robot» evoca imágenes de máquinas metálicas artificiales (humanoides) con apariencia humana , diseñadas y programadas para realizar automáticamente ciertas tareas. Sin embargo, los robots (o bots) pueden tener cualquier forma o tamaño y estar hechos de cualquier material (incluidos materiales biológicos como células vivas), según el diseño y los requisitos funcionales. Pueden carecer de forma física, como en el caso de Siri o Alexa . Los robots son artefactos o máquinas de diseño racional que demuestran autonomía y realizan tareas específicas.
Los robots biológicos (o biobots) utilizan células o tejidos vivos como material de fabricación. Al igual que todos los robots, los biobots son máquinas programables, poseen autonomía y realizan tareas específicas. Constituyen una clase especial de estructuras sintéticas, vivas y móviles.
Los tejidos vivos , en sí mismos , no son robots. Son partes de animales. Las células vivas se convierten en robots cuando se liberan de las restricciones habituales y se programan para adoptar la forma y función deseadas mediante la combinación y el moldeado artificial de las células para que muestren un comportamiento específico.
Los xenobots fueron los primeros biobots completamente biológicos creados en laboratorio en 2020 a partir de óvulos de embriones de una especie de rana llamada Xenopus laevis (de ahí su nombre). Fueron los primeros organismos artificiales vivos, autorreparables y autorreplicantes. Las células vivas se utilizaron como bloques de construcción, liberadas de las restricciones naturales del resto del embrión para dar lugar a una nueva forma de vida artificial cuya morfología y características fueron diseñadas artificialmente. Por lo tanto, el xenobot era un organismo sintético vivo. El desarrollo de los xenobots demostró que las células derivadas de un embrión de anfibio pueden programarse para adquirir la forma y función deseadas mediante la liberación de las restricciones naturales. Sin embargo, se desconocía si los biobots podían crearse a partir de células no anfibias o adultas.
Científicos han informado de la construcción exitosa de biobots utilizando células adultas de tejido humano no embrionario, con capacidades superiores a las de los xenobots. Este biobot ha sido denominado " Antrobot " debido a su origen humano.
Dado que los xenobots se derivaron de células embrionarias de anfibios mediante el moldeo individual de las células, el equipo de investigación comenzó probando si la capacidad de generar biobots se limita a estas células de anfibios o si otras células adultas no embrionarias y no anfibias también pueden generarlos. Además, se preguntó si las células semilla necesitan ser necesariamente moldeadas 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 lograron generar estructuras vivas novedosas, multicelulares, autoconstruibles y móviles sin necesidad de moldeo manual ni maquinaria externa. El método empleado es escalable. Se produjeron enjambres de biobots en paralelo que se movían mediante propulsión ciliar y vivían entre 45 y 60 días. Curiosamente, también se observó que los antrobots se desplazaban a través de rupturas en monocapas neuronales e inducían una curación eficiente de defectos in vitro.
La síntesis de antrobots es significativa porque demuestra que la plasticidad celular para generar biobots no se limita a células embrionarias o de anfibios. Ha demostrado que células somáticas humanas adultas , sin ninguna modificación genética, pueden formar nuevos biobots sin necesidad de maquinaria externa que les dé forma.
Los antrobots representan una mejora con respecto a los xenobots y un avance tecnológico relevante con importantes implicaciones para la producción de tejidos complejos destinados a usos clínicos en medicina regenerativa . En el futuro, podría ser posible producir antrobots personalizados para cada paciente e implantarlos en el organismo sin provocar respuesta inmunitaria.
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Referencias:
- 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
- Gumuskaya, G. Figura XNUMX 2023. Autoconstrucción de biobots móviles desde un adulto Personas Células semilla progenitoras somáticas. Ciencia avanzada 2303575. publicado: 30 de noviembre de 2023 DOI: https://doi.org/10.1002/advs.202303575
- Universidad de Tufts 2023. Noticias: los científicos construyen pequeños robots biológicos a partir de Personas Células. https://now.tufts.edu/2023/11/30/scientists-build-tiny-biological-robots-human-cells
- 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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