Primeiros robôs ‘vivos’ são capazes de se reproduzir, dizem cientistas

Formados a partir das células-tronco de uma espécie de rã africana (Xenopus laevis), da qual leva o nome, os xenobots têm menos de um milímetro de largura

Os xenobots são feitos usando células-tronco de uma espécie de rã
Os xenobots são feitos usando células-tronco de uma espécie de rã Douglas Blackinston e Sam Kriegman

Katie Huntda CNN

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Os cientistas americanos que criaram os primeiros robôs ‘vivos’ dizem que as formas de vida, conhecidas como xenobots, agora podem se reproduzir – e de uma forma não vista em plantas e animais.

Formados a partir das células-tronco de uma espécie de rã africana (Xenopus laevis), da qual leva o nome, os xenobots têm menos de um milímetro de largura. As pequenas bolhas foram reveladas pela primeira vez em 2020, depois que experimentos mostraram que elas podiam se mover, trabalhar juntas em grupos e se autocurar.

Agora, os cientistas que os desenvolveram na Universidade de Vermont, na Universidade Tufts e no Instituto Wyss para Engenharia Biologicamente Inspirada da Universidade de Harvard disseram que descobriram uma forma inteiramente nova de reprodução biológica, diferente de qualquer animal ou planta conhecida pela ciência.

“Fiquei surpreso com isso”, disse Michael Levin, professor de biologia e diretor do Centro de Descobertas Allen, da Tufts University, coautor principal da nova pesquisa.

“Os sapos normalmente se reproduzem de uma certa maneira, mas quando você libera [as células] do resto do embrião e dá a elas a chance de descobrir como é estar em um novo ambiente, elas não apenas descobrem uma nova maneira de se mover, mas também descobrem, aparentemente, uma nova maneira de se reproduzir.”

Os xenobots em forma de C coletam e comprimem as células-tronco soltas em pilhas que podem amadurecer e se reproduzirem / Douglas Blackinston e Sam Kriegman

Robô ou organismo?

As células-tronco são células não especializadas que têm a capacidade de se desenvolver em diferentes tipos de células. Para fazer os xenobots, os pesquisadores retiraram células-tronco vivas de embriões de rã e deixaram-nas incubadas. Não há manipulação de genes envolvida.

“A maioria das pessoas pensa nos robôs como feitos de metais e cerâmica, mas não é sobre do que um robô é feito, mas o que ele faz, que age por conta própria em nome das pessoas”, disse Josh Bongard, professor de ciência da computação e especialista em robótica da Universidade de Vermont e principal autor do estudo.

“Dessa forma, é um robô, mas também é claramente um organismo feito de células de sapo geneticamente não modificadas.”

Bongard disse ter descoberto que os xenobots, que inicialmente tinham forma de esfera e eram feitos de cerca de 3.000 células, podiam se replicar, mas isso aconteceu raramente e apenas em circunstâncias específicas. Os xenobots usaram “replicação cinética” – um processo conhecido por ocorrer em nível molecular, mas nunca antes observado em escala de células inteiras ou organismos, disse Bongard.

Com a ajuda da inteligência artificial (IA), os pesquisadores testaram bilhões de formas corporais para tornar os xenobots mais eficazes nesse tipo de replicação.

O supercomputador surgiu com um formato de C que lembrava o Pac-Man, o videogame dos anos 1980. Eles descobriram que ele era capaz de encontrar células-tronco minúsculas em uma placa de Petri, reunir centenas delas dentro de sua boca e, alguns dias depois, o feixe de células se tornou novos xenobots.

A célula-mãe gira uma grande bola de células-tronco que estão amadurecendo em um novo xenobot / Douglas Blackinston e Sam Kriegman

“A IA não programou essas máquinas da maneira que normalmente pensamos sobre como escrever código. Ela moldou e esculpiu e surgiu com essa forma de Pac-Man”, disse Bongard.

“A forma é, em essência, o programa. A forma influencia como os xenobots se comportam para amplificar esse processo surpreendente.”

Os xenobots são tecnologias muito antigas – pense em um computador dos anos 1940 – e ainda não têm nenhuma aplicação prática. No entanto, essa combinação de biologia molecular e inteligência artificial poderia ser usada em uma série de tarefas no corpo e no meio ambiente, de acordo com os pesquisadores. Isso pode incluir coisas como a coleta de microplásticos nos oceanos, inspeção do sistema radicular e medicina regenerativa.

Embora a perspectiva de uma biotecnologia auto-replicante possa despertar preocupação, os pesquisadores disseram que as máquinas vivas ficavam inteiramente contidas em um laboratório e seriam facilmente extintas, pois são biodegradáveis ​​e reguladas por especialistas em ética.

A pesquisa foi parcialmente financiada pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançados de Defesa, uma agência federal que supervisiona o desenvolvimento de tecnologia para uso militar.

“Muitas coisas são possíveis se aproveitarmos esse tipo de plasticidade e capacidade das células para resolver problemas”, disse Bongard.

O estudo foi publicado na revista científica PNAS revisada por pares na segunda-feira (29).

Texto traduzido. Leia o original em inglês.

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