Prima ''maşină vie'' din lume a fost creată folosind celule de broască şi Inteligenţă Artificială
O echipă de oameni de ştiinţă a reuşit să construiască prima "maşină vie" din lume, folosind programe de calculator pentru "a evolua" un organism care este alcătuit în totalitate din ADN de broască, fără să fie însă o broască, conform unui studiu publicat luni în revista Proceedings of the National Academy of Sciences, transmite miercuri Live Science.
Deşi celulele stem folosite la început erau de broască - (broasca africană cu gheare - Xenopus laevis) - aceşti aşa-numiţi "xenoboţi" nu seamănă deloc cu amfibienii. Micile organisme/maşini măsoară doar 1 mm şi sunt alcătuite de biologi din ţesut viu, după modele concepute de calculator.
Aceste organisme/maşini se pot deplasa independent sau în mod colectiv, îşi pot vindeca rănile şi au o durată de viaţă de câteva săptămâni. Unul dintre obiectivele oamenilor de ştiinţă este de a folosi aceşti "xenoboţi" pentru a transporta medicamente în organismul pacienţilor.
"Ei nu sunt nici roboţi, în sensul tradiţional, şi nici o specie de animal. Este vorba de o clasă cu totul nouă de artefacte: un organism viu ce poate fi programat", a explicat co-autorul acestui studiu, Joshua Bongard, informatician şi expert în robotică de la Universitatea Vermont, SUA.
Algoritmii computerizaţi sunt cei care modelează evoluţia xenoboţilor. Aceştia se dezvoltă din culturi de celule stem ale pielii şi din celule stem cardiace. Ţesutul rezultat este format din câteva sute de celule care se mişcă în conformitate cu impulsurile generate de ţesutul miocardic, susţine coordonatorul acestui studiu, Sam Kriegman, cercetător doctoral care studiază robotica evolutivă în cadrul Departamentului de Informatică al Universităţii Vermont, din Burlington.
"Nu există niciun control extern prin telecomandă sau prin bioelectricitate. Este un agent autonom", a declarat el despre "maşina vie".
Biologii au introdus în calculator diferite valori care definesc funcţiile pe care le pot executa xenoboţii autonomi - aşa cum este forţa musculară maximă dezvoltată de ţesuturile lor sau cum se vor deplasa prin mediul acvatic. Apoi, algoritmul a produs multiple generaţii din aceste micuţe maşini vii. Xenoboţii care se comportă cel mai bine sunt reproduşi de către algoritm, iar cei mai puţin performanţi sunt şterşi din memoria calculatorului.
"În cele din urmă am obţinut designuri care pot fi transferate spre executare unor celule reale. Acest lucru constituie un progres important", a precizat Kriegman.
Autorii studiului au adus apoi aceste organisme la viaţă, plasând celule stem laolaltă pentru a alcătui forme 3D autonome, concepute de algoritmii evolutivi. Celulele epiteliale menţin unitatea şi integritatea organismului xenoboţilor, iar celulele miocardice care pulsează în anumite părţi ale acestor xenoboţi au rolul de a-i propulsa prin apa din mediul de cultură (vas petri) timp de mai multe zile, fără a avea nevoie de nutrienţi suplimentari. Xenoboţii au fost chiar capabili să se autorepare.
"Am tăiat un astfel de robot viu aproape complet în două, iar celulele sale au vindecat rana şi au refăcut complet organismul", a precizat Joshua Bongard.
"Ne putem imagina numeroase aplicaţii extrem de utile pentru aceşti roboţi vii, aplicaţii pe care alte maşini nu le pot face", a precizat şi Michael Levin, directorul Centrului pentru Biologie Regenerativă al Universităţii Tufts din Massachusetts şi co-autor al acestui studiu. Printre aceste aplicaţii se numără identificarea şi eliminarea de scurgeri toxice sau curăţarea contaminării radioactive, colectarea microplasticelor din mediul marin sau îndepărtarea plăcilor de pe artere.
Maşinile vii sunt un subiect popular în literatura ştiinţifico-fantastică şi în filmele de gen, aşa cum sunt seria "Terminator" sau "Blade Runner". Perspectiva obţinerii de roboţi vii şi cea a utilizării tehnologiei pentru a obţine organisme vii ridică însă o serie de îngrijorări. "Această teamă nu este iraţională. Atunci când începem să ne jucăm cu sisteme complexe pe care nu le înţelegem în totalitate, vom ajunge să provocăm şi consecinţe nedorite", a comentat Levin.
Însă dezvoltarea unor forme organice simple, aşa cum sunt aceşti xenoboţi, pot conduce şi la descoperiri benefice. "Dacă omenirea va supravieţui în viitor, trebuie să înţelegem mai bine modul în care proprietăţile complexe pot rezulta, cumva, din reguli simple", a adăugat el.AGERPRES
