Οι ερευνητές προσάρμοσαν ζωντανά κύτταρα και δημιούργησαν νέες ζωντανές μηχανές. Αυτά που ονομάζονται xenobot, δεν είναι ένα νέο είδος ζώων, αλλά αγνά τεχνουργήματα, σχεδιασμένα για να εξυπηρετούν τις ανθρώπινες ανάγκες στο μέλλον.
Αν η βιοτεχνολογία και η γενετική μηχανική ήταν κλάδοι που υπόσχονταν τεράστιες δυνατότητες ανθρώπινης βελτίωσης, τότε εδώ είναι «ξενομπότ», ένα βήμα προς τα εμπρός, ένα προϊόν αλληλεπίδρασης της επιστήμης της πληροφορικής και της αναπτυξιακής βιολογίας που είναι καινοτόμες στην επιστήμη και έχουν τεράστιες πιθανές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των επιστημών της ιατρικής και του περιβάλλοντος.
Το νέο πλάσμα, τα xenobots, σχεδιάστηκαν για πρώτη φορά σε έναν υπερυπολογιστή στο Universality του Βερμόντ και στη συνέχεια συναρμολογήθηκαν και δοκιμάστηκαν από βιολόγους στο Πανεπιστήμιο Tufts.
Οι επιστήμονες υπολογιστών δημιούργησαν για πρώτη φορά χιλιάδες πιθανά υποψήφια σχέδια για τις νέες μορφές ζωής χρησιμοποιώντας εξελικτικό σύνολο κανόνων ή αλγορίθμων. Με γνώμονα τους κανόνες της βιοφυσικής, τα επιτυχημένα σχέδια ή τα προσομοιωμένα πλάσματα βελτιώθηκαν περαιτέρω και επιλέχθηκαν τα πιο πολλά υποσχόμενα σχέδια για δοκιμή.
Στη συνέχεια, οι βιολόγοι ανέλαβαν τη μεταφορά του σε πυριτικό σχέδιο σε μορφή ζωής. Χρησιμοποίησαν τα ωάρια από τα έμβρυα του βατράχου Xenopus laevis (Xenobots, το ζωντανό ρομπότ πήρε το όνομά του από αυτό το είδος βατράχου) και συγκέντρωσε τα βλαστοκύτταρα. Αυτά τα συλλεχθέντα βλαστοκύτταρα διαχωρίστηκαν και τα κύτταρα του δέρματος και τα κύτταρα του καρδιακού μυός κόπηκαν και ενώθηκαν σε στενή προσέγγιση με τα σχέδια που είχαν φτάσει νωρίτερα.
Αυτές οι συναρμολογημένες, αναδιαμορφωμένες μορφές ζωής ήταν λειτουργικές – τα κύτταρα του δέρματος σχημάτιζαν κάποιο είδος αρχιτεκτονικής, ενώ τα μυϊκά κύτταρα μπορούσαν να επηρεάσουν τη συνεκτική κίνηση. Κατά τη διάρκεια των μεταγενέστερων δοκιμών, τα xenobots βρέθηκαν να έχουν εξελιχθεί για να εκτελούν μετακίνηση, χειρισμό αντικειμένων, μεταφορά αντικειμένων και συλλογική συμπεριφορά. Περαιτέρω, τα κατασκευασμένα xenoots μπορούσαν να συντηρηθούν και να επισκευαστούν μόνοι τους σε περίπτωση ζημιάς και ρήξης.
Αυτοί οι υπολογιστές σχεδιασμένα πλάσματα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στην έξυπνη χορήγηση φαρμάκων. Θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν στον καθαρισμό των τοξικών αποβλήτων. Αλλά, περισσότερο από οποιαδήποτε εφαρμογή, είναι κατόρθωμα στην επιστήμη.
***
αναφορές
1. Kriegman S el al, 2020. Ένας επεκτάσιμος αγωγός για τον σχεδιασμό επαναδιαμορφώσιμων οργανισμών. PNAS 28 Ιανουαρίου 2020 117 (4) 1853-1859; πρώτη δημοσίευση 13 Ιανουαρίου 2020 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1910837117
2. The University of Vermont News 2020. Η ομάδα κατασκευάζει τα πρώτα ζωντανά ρομπότ. Δημοσιεύθηκε στις 13 Ιανουαρίου 2020. Διαθέσιμο στις https://www.uvm.edu/uvmnews/news/team-builds-first-living-robots.
***
