Enjambres de diminutos xenobots, ‘robots vivos’ hechos de material biológico, se multiplican empujando células individuales juntas. Este modo de reproducción no se había visto antes en organismos multicelulares.
El año pasado, los científicos crearon xenobots por primera vez. Para ello utilizaron células embrionarias de la especie de rana con garras. Xenopus laevis† Bajo las condiciones adecuadas en el laboratorio, estas células se reorganizan en pequeñas estructuras que se mueven en grupos. Ahora esos mismos investigadores descubrieron que estos xenobots también pueden replicarse a sí mismos.
grupo de células
Ingeniero Evolutivo jose bongard de la Universidad de Vermont y biólogo miguel levin de la Universidad de Tufts en Massachusetts y sus colegas comenzaron el estudio con células madre de piel de embriones de rana. Reunieron las células madre en grupos, a partir de los cuales se formaron esferas en cinco días. Cada esfera constaba de unas tres mil células y, por lo tanto, tenía alrededor de medio milímetro de ancho. Además, las esferas estaban rodeadas de pequeñas estructuras parecidas a cabellos. Actúan como remos flexibles, impulsando al xenobot hacia adelante como un sacacorchos, dice Bongard.
LEA TAMBIÉN
Partículas fantasmas en las escalas
El equipo también notó que los grupos de células trabajaban juntos en un enjambre. De esta manera empujaron a otras células individuales juntas en el plato. Esas pilas de células formaron gradualmente nuevos xenobots.
Cooperación
Luego, el equipo colocó grupos de doce xenobots en un plato, junto con 60,000 células individuales. Esto mostró que los xenobots estaban trabajando juntos para crear una o incluso dos nuevas generaciones. “Un padre empuja celdas individuales a una pila y luego, por casualidad, un segundo padre empuja más celdas a esa pila, y así sucesivamente. Esto finalmente crea al niño”, explica Bongard.
Cada nueva ronda de replicación produce bebés xenobots cada vez más pequeños. En última instancia, las esferas no tienen más de cincuenta celdas y ya no pueden moverse por sí mismas. Con eso, la capacidad de reproducirse también desaparece.
Optimizar
En un esfuerzo por crear varias generaciones de xenobots, el equipo recurrió a la inteligencia artificial. Utilizando un algoritmo basado en la evolución, predijeron qué formas los xenobots producían la mayor cantidad de generaciones.
Esta simulación predijo que los grupos de células en forma de C producirían la mayor cantidad de generaciones. Luego, los xenobots naturalmente esféricos se cortaron en forma de C. Produjo hasta cuatro generaciones de niños xenobots: el doble que los xenobots esféricos.
«Al manipular la forma de los padres en forma de C, se crea una mejor pala para mover más células», dice Bongard.
Gran paso
Se ha demostrado por primera vez que los organismos multicelulares pueden reproducirse de esta manera, y no a través del crecimiento en o sobre su propio cuerpo. «Nuestro trabajo muestra que existe una forma hasta ahora desconocida para que la vida se replique», dijo Bongard.
Algunos miembros del equipo esperan usar los xenobots para investigar cómo se pudieron haber reproducido los primeros organismos de la Tierra.
