Cientistas reprogramaram células de sapo para criar algo completamente novo e digno de um filme de ficção científica: os primeiros robôs construídos inteiramente a partir de células vivas.
O grupo de pesquisadores utilizou células-tronco retiradas de sapos embrionários teriam se transformado em pele e tecido cardíaco nos animais vivos. Utilizando algorítimos de computador e habilidades cirúrgicas os bioengenheiros fizeram com que essas células se tornassem pequenos híbridos de pele e coração, cada um do tamanho de um grão de areia que são diferentes de qualquer organismo vivo ou órgão que encontramos ou criamos até o momento.
(Kriegman et al., PNAS, 2020)
Embora a criação de um robô feito de células vivas seja absolutamente incrível, isso não é tudo, os minúsculo organismos batizados de xenobots, se mostraram capazes de realizar algumas tarefas simples sem nenhuma entrada externa, eles podem sair de placas de Petri, empurrar objetos microscópicos para frente e para trás e até mesmo se unir novamente após serem cortados!
O Prometheus do futuro?
O pesquisador Michael Levin na Universidade Tufts, chama esses pequenos aglomerados de células de “nova forma de vida”, pois eles não são exatamente um organismo, mas também são uma máquina, mas talvez algo entre os dois. Eles foram nomeados “xenobots” em homenagem aos sapos africanos Xenopus laevis dos quais derivam suas células, eles têm um enorme potencial para revelar as regras que governam a forma como os blocos de construção da vida se reúnem.
A tecnologia dos xenobots também poderá um dia ser aproveitada para fornecer novas drogas, para coletar materiais contaminantes ambientais e muito mais, isso porque, diferente dos robôs tradicionais, os xenobots são vivos e auto-reparadores, eles poderiam teoricamente realizar esses feitos sem poluir o planeta – e ainda se auto-consertar quando necessário.
Esses projetos foram criados no laboratório (abaixo) e testados para vários comportamentos.
(Kriegman et al., PNAS, 2020)
A nova forma de vida, os xenobots, também levanta várias questões éticas. Se as coisas derem errado, os humanos podem precisar de proteção contra essas e outras formas de vida artificial. Quando se cria uma vida dessa maneira, você não tem as mínimas condições de saber quais rumos ela irá tomar. Os robôs que foram criados até agora, são todos limitados, e mesmo com as configurações mais criativas, metais e plásticos simplesmente não conseguem viver.
Em mãos erradas, o poder dos xenobots poderia ser facilmente explorado como uma arma biológica, transportando venenos em vez de remédios para as pessoas. Uma arma biológica transportada por um robô minúsculo, eficiente e capaz de se auto-concertar poderia dizimar bilhões. Há também uma aceitação cultural a ser considerada: a mera ideia de remontar formas de vida existentes pode ser preocupante para alguns, evocando pensamentos do monstro de Frankenstein.
Criando os pequenos xenobots
Junto com os pesquisadores Sam Kriegman e Josh Bongard, da Universidade de Vermont, Levin e Douglas Blackiston, também da Tufts, Levin programou um algoritmo de computador para projetar uma série de máquinas vivas, usando apenas algumas centenas ou milhares de células de pele ou coração de sapo como ingredientes crus. O algoritmo foi instruído a otimizar cada xenobot para uma função básica diferente, como mover para frente e para trás ou manipular objetos. Após isso o algoritmo entregava os projetos digitais mais adequados para a tarefa em questão.
Até mesmo depois de serem removidos dos embriões de sapos, as células da pele e do coração se avolumavam, agregando-se em aglomerados amorfos com milhares de unidades de espessura. Esse é o momento em que Blackiston, o microcirurgião da equipe entra em ação, ele pegaria os bots nascentes e os modelaria nas formas especificadas pelo computador.
Chama a atenção o fato de que, embora toda a matéria prima dos xenobots fosse composta por células de sapos, eles não tinham nenhuma característica dos anfíbio em suas formas finais. Alguns pareciam bolhas de dois lóbulos, já outros tomaram forma de estruturas ocas, semelhantes a prismas.
As formas de vida não tinham membros, esqueletos e nem mesmo sistemas nervosos, mas mesmo assim, eles resolveram todas as tarefas para as quais foram projetados.
Os xenobots estão realmente vivos?
Embora a equipe que lidera a pesquisa os chame de “novas formas de vida”, isso pode depender de como você define os seres vivos. Esses xenobots não conseguem evoluir por conta própria, eles não tem órgãos reprodutivos e são completamente incapazes de se multiplicar. Quando as células ficam sem nutrientes, os xenobots simplesmente se tornam um pequeno grupo de células mortas. Mas isso também pode ser visto de forma positiva, pois significa que eles são biodegradáveis, o que lhes dá outra vantagem sobre os robôs de metal e plástico que existem atualmente.
“Podemos imaginar muitas aplicações úteis desses robôs vivos que outras máquinas não podem fazer”, disse Levin , “como pesquisar compostos desagradáveis ou contaminação radioativa, reunir microplásticos nos oceanos, viajar nas artérias para remover a placa”.
Um artigo que relata a construção e as experiencias realizadas com os xenobots foi publicado no PNAS e a equipe disponibilizou seu código-fonte gratuitamente no Github.
Com informações de Science Alert.
