Non sono né un robot tradizionale né una specie animale conosciuta. Questo è un nuovo tipo di artefatto: un organismo vivente e programmabile.
Sembra la trama di un nuovo film di fantascienza e invece è la realtà. Si chiamano xenobot e sono delle minuscole forme di vita derivate dalle cellule staminali di una particolare specie di rana infatti prendono il nome proprio della rana africana Xenopus laevis.
Questi organismi sono stati creati nel 2020 e sono larghi meno di un millimetro; sono in grado di muoversi in modo autonomo, esibire comportamenti sociali e sono in capaci di guarire da soli.
Gli scienziati americani li hanno sviluppati presso l’Università del Vermont, la Tufts University e il Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering dell’Università di Harvard, affermando che ora possono riprodursi, e in un modo mai visto nelle piante e negli animali. Possono riprodursi per almeno cinque generazioni.
“Queste sono cellule di rana che si replicano in un modo molto diverso da come lo fanno le rane. Nessun animale o pianta noto alla scienza si replica in questo modo”, ha detto in un comunicato stampa del Wyss Institute dell’Università di Harvard, il biologo sintetico e robotico Sam Kriegman, co-autore del documento PNAS che descrive la scoperta.
Le cellule staminali sono cellule non specializzate che hanno la capacità di svilupparsi in diversi tipi di cellule. Per creare gli xenobot, i ricercatori hanno estratto cellule staminali viventi da embrioni di rana e le hanno lasciate in incubazione. Nessuna manipolazione dei geni coinvolti.
“La maggior parte delle persone pensa ai robot come fatti di metalli e ceramica, ma non è tanto di cosa è fatto un robot, ma di cosa fa, ovvero agire da solo per conto delle persone”, ha affermato Josh Bongard, professore di informatica e robotica, esperto presso l’Università del Vermont e autore principale dello studio.
“In questo modo è un robot ma è anche chiaramente un organismo costituito da cellule di rana geneticamente non modificate”.
Queste cellule sono assemblate insieme in una forma anatomica che non è mai stata vista in natura e hanno iniziato ad interagire tra loro. Le cellule prelevate dalla cute hanno formato un’architettura più passiva, mentre quelle prelevate dal cuore si sono autoorganizzate in modo da produrre un movimento ordinato in avanti.
È stato dimostrato che il prototipo di xenobot è in grado di muoversi in modo coerente, esplorando il proprio ambiente acquatico per giorni o addirittura settimane. Un’altra capacità sorprendente è che se vengono divisi in due parti, si autoriparano spontaneamente. Infine, sono completamente biodegradabili.
I gruppi di cellule, se liberati da un organismo in via di sviluppo, possono allo stesso modo trovare e combinare cellule sciolte in gruppi che sembrano e si muovono come loro. Un tipo di riproduzione chiamata replicazione cinetica.
Con l’aiuto dell’intelligenza artificiale, i ricercatori hanno quindi testato miliardi di forme del corpo per rendere gli xenobot più efficaci in questo tipo di replica. Il supercomputer Deep Green dell’università del Vermont è arrivato su una configurazione a forma di C che ricordava Pac-Man, il videogioco degli anni ’80. Hanno scoperto che era in grado di trovare minuscole cellule staminali in una capsula di Petri, raccoglierne centinaia all’interno della sua bocca e pochi giorni dopo il fascio di cellule creare nuovi xenobot.
Ma la domanda principale che ci poniamo tutti è: a cosa servono gli xenobot? Ci sono molte possibili applicazioni per quesa scoperta. Nel loro studio, i ricercatori della Tuft University hanno riferito che il nuovo pac-man è un sistema ideale per studiare come le cellule si diffondono e conquistano terreno e questo può essere utile per conoscere meglio anche altri meccanismi, come la replicazione dei virus. Inoltre potrebbero servire anche nel processo di produzione dei vaccini e in risposta ai cambiamenti climatici.
