Interesante investigación, pero no, no tenemos robots vivos que se reproduzcan

Los científicos anunciaron el lunes que han optimizado una forma de conseguir que grupos de células móviles organicen otras células en grupos más pequeños que, en las condiciones adecuadas, podrían ser móviles por sí mismos. Los investigadores llaman a este proceso “autorreplicación cinemática”, aunque eso no es del todo correcto: las copias necesitan ayuda de los humanos para empezar a moverse por sí mismas, son más diminutas que las originales y el proceso de copia se detiene después de sólo un par de ciclos.

Así que, por supuesto, la CNN tituló su cobertura “Los primeros robots vivos del mundo ya pueden reproducirse”.

Este es un caso en el que está ocurriendo algo realmente interesante, pero tanto los científicos como algunas de las coberturas de los avances lo promueven como mucho más de lo que realmente es. Así que, echemos un vistazo a lo que realmente se ha hecho.

Bolas móviles de celdas

Todo el proceso comienza con el aislamiento de las células embrionarias de un huevo de rana. Entre las muchas propiedades interesantes de las células, dos son relevantes para este trabajo. La primera es que estas células se pegan unas a otras. Si se deja un grupo de ellas en una placa de cultivo, se juntan formando una bola. Incluso puede disociarlas por completo y dejar un grupo de ellas en el cultivo, y se pegarán y formarán una bola de células de esa manera.

La segunda característica relevante de las células es que se autoorganizarán, de manera que las células externas tienen proyecciones en forma de hilo llamadas cilios. Estos giran en círculos, empujando contra el fluido circundante del medio de cultivo. Con el tiempo, las células vecinas coordinan sus cilios de manera que, finalmente, toda la bola de células acabará haciendo girar sus cilios en sincronía.

Y eso es suficiente para que toda la bola de células comience a moverse, para simplificar, vamos a llamar a estas bolas móviles de células, o MBCs. Sin obstáculos, una MBC trazará una trayectoria circular en la placa de cultivo y seguirá haciéndolo hasta dos semanas antes de quedarse sin energía. Son los “robots vivos” del título de la CNN. Tampoco son nuevos; el mismo equipo de investigación los describió en un artículo en marzo.

La novedad es que los investigadores colocaron una colección de células disociadas en el plato con los CMB. Y, a medida que los CMB giraban en círculos, creaban un grupo de células en el centro del círculo que trazaban (piense en la trayectoria de la bola móvil de células como un donut: las células forman un montón en el agujero del donut). Y, como estas células sueltas se autoadhieren de forma natural, un nuevo racimo comenzaría a formarse a partir de ellas.

Por sí solos, los nuevos racimos eran demasiado pequeños para hacer algo. Pero los investigadores podían sacarlos de este plato y colocarlos en uno nuevo con un denso suministro de células adicionales. Los pequeños racimos crecerían incorporando algunas de estas células adicionales y finalmente alcanzarían el punto en el que también serían móviles.

Demasiado mini-yo

El problema de este proceso es que es ineficiente. La segunda generación de CBM era más pequeña que la primera y trazaba un círculo más pequeño. Como mucho, se podían pasar dos generaciones de MBCs de progenie antes de que todo el proceso se paralizara. Por lo tanto, estos no son replicadores especialmente precisos o eficientes.

El nuevo trabajo buscó formas de optimizar esto alterando la forma de los MBC originales. Pero modificar quirúrgicamente un CMB es un trabajo arduo, y además necesita unas semanas en placas de cultivo propensas a la contaminación para ver cómo se comporta. Como son intrínsecamente perezosos, los investigadores decidieron modelar su comportamiento mediante ordenadores, implementando un algoritmo evolutivo que creaba variaciones de formas que luego se probaban para comprobar su capacidad de agrupar células mediante un simulador de física.

(Desgraciadamente, un investigador que participa en el trabajo y que pertenece al Departamento de Ciencias de la Computación dijo a la CNN que esta combinación de algoritmo y modelado es una IA. Si los científicos quieren que el público entienda mejor lo que están haciendo, ayudaría si realmente dieran al público información precisa).

Dado que la replicación más eficaz empieza por amontonar una gran cantidad de células, el algoritmo encontró esencialmente formas de CBM que lo hicieran de forma más eficaz. La solución que encontró el modelo resultó ser un medio toroide.

Para crearlos, los investigadores tuvieron que realizar una intervención quirúrgica en los CBM, recortando una muesca en uno de los lados de la bola después de aplastarla hasta convertirla en un disco, y luego desempatándola. Pero los resultados fueron impresionantes: algunos de los CMB con forma de media luna podían producir una progenie que podía continuar durante tres generaciones más antes de que el proceso fallara. Pero, de nuevo, no se trataba exactamente de autorreplicación, ya que las generaciones siguientes no adoptarían la forma de media luna sin intervención quirúrgica.

Y entonces las cosas se ponen raras.

Se trata de un trabajo razonablemente interesante, pero los investigadores implicados son un poco excesivos en su presentación. Lo llaman una “forma de perpetuación” que “no se había visto antes en ningún organismo”. Pues sí. No se ha visto en ningún organismo porque en realidad no es una forma de perpetuación, ya que no funciona durante más de dos generaciones, y mucho menos a perpetuidad. Y es difícil imaginar una forma de evolución como la que los humanos tuvieron que proporcionar aquí, especialmente dos platos de cultivo diferentes llenos de células disociadas.

Pero, una vez liberados por su algoritmo de la necesidad de utilizar células reales, los investigadores tomaron una dirección extraña. Imaginaron una situación en la que un circuito electrónico incompleto se encuentra en un plato de cultivo con un número considerable de cables que podrían conectar cosas en un circuito útil. Su modelización muestra que las MBC, moviéndose al azar, pueden ocasionalmente conectar los cables en un circuito que funcione, y tener MBC replicantes aumenta esta posibilidad.

Los investigadores utilizan esto para afirmar que sus MBCs están realizando “un trabajo útil como efecto secundario de la replicación” y llaman al circuito incompleto “un caso de uso digno de investigación”. Lo cual, una vez más, parece una exageración de algunas cosas que chocan al azar con componentes cuidadosamente presupuestas.

Pero aparentemente van en serio, ya que continúan promocionando la posibilidad de que versiones ampliamente mejoradas de esto resuelvan todos los problemas del mundo: “Varios desafíos globales están aumentando de forma superlineal en extensión espacial, intensidad y frecuencia, exigiendo soluciones tecnológicas con las correspondientes tasas de propagación, adaptabilidad y eficacia. La autorreplicación cinemática puede proporcionar un medio para desplegar una pequeña cantidad de biotecnología que crezca rápidamente en utilidad, pero que esté diseñada para ser controlada al máximo a través de replicadores diseñados por la IA.”

Um, claro

Por sí solos, algunos aspectos de este trabajo son ingeniosos. Los investigadores utilizaron un algoritmo para identificar una forma de transformar un conjunto de fenómenos biológicos extraños en el equivalente de un robot de línea de montaje con una vida útil finita. Lo cual es bastante inteligente.

Pero el artículo enterró esto en un lenguaje que, en el mejor de los casos, es exagerado, y los investigadores ni siquiera están siendo técnicamente precisos al describir este trabajo a la prensa. En un momento en el que la confianza en la ciencia parece estar en su punto más bajo, esto no parece ser útil.

PNAS, 2021. DOI: 10.1073/pnas.2112672118 .

Imagen del listado por Sam Kriegman y Douglas Blackiston

[content-egg module=Youtube template=custom/simple]

Lo más visto del mes en: Ciencia

Laura Andrade

Laura Andrade

Laura Andrade es una periodista freelance especializada en la investigación de la electrónica de consumo, especialmente de smartphones, tabletas y ordenadores. Actualmente participa en varios proyectos en los que se ha encargado de escribir sobre lanzamientos de nuevos productos digitales, aplicaciones, sitios y servicios para publicaciones impresas o en línea. Está constantemente estudiando las últimas tecnologías para estar siempre al día.

Elenbyte
Logo
Comparar artículos
  • Total (0)
Comparar
0