Του γενετιστή Κωνσταντίνου Τριανταφυλλίδη
Τα Xenobots είναι οργανισμοί
σχεδιασμένοι με τεχνητή νοημοσύνη, κατασκευασμένοι από βλαστοκύτταρα βατράχου ή
ανθρώπου (ανθρωπορομπότ), τα οποία έχουν ικανότητα μετακίνησης, επουλώσεως
νευρωνικών ρήξεων, ακόμη και να αναπαράγονται για μερικούς κύκλους μόνα τους!!!
A) Ένα Xenobot κάνει τα πρώτα
του βήματα.
Δεδομένου ότι το αρχικό
biobot παρέμεινε στατικό, η ομάδα ήθελε να δει αν θα μπορούσε να κάνει νεώτερη
έκδοση να μπορεί να μετακινηθεί. Οι ερευνητές ξεκίνησαν τον επαναληπτικό
σχεδιασμό συνθετικών ζωντανών μηχανών χρησιμοποιώντας AI για την δημιουργία
συνθετικών πλασμάτων. Αυτές οι αβλαβείς σταγόνες ανακατεύτηκαν κατά μήκος του
δαπέδου ενός εικονικού κόσμου πριν αναπτύξουν σταδιακά τα πρωτόποδα ή τα χέρια.
Στην συνέχεια, οι ερευνητές επέλεξαν τα πιο βιώσιμα σχέδια για να κατασκευάσουν
από κύτταρα βατράχου. Και το πέτυχαν.
Xenobot κατασκευάζουν Xenobots! Με τον καιρό,
οι σωροί των επιλεγμένων κυττάρων μεγάλωσαν αρκετά, ώστε να αρχίσουν να
κολυμπούν τα ίδια. Αυτά τα μωρά ξενομπότ, αν και μικρότερα από τους
κατασκευαστές τους, δημιουργήθηκαν χωρίς εξέλιξη ή γενετική χειραγώγηση. Είναι
ενδιαφέρον ότι αυτή η διαδικασία συνέβη εξ ολοκλήρου μέσα στο δοκιμαστικό
σωλήνα. Εάν δεν υπήρχαν αρκετά χαλαρά κελλιά τριγύρω, η αυτο-αντιγραφή
σταμάτησε. Τα μητρικά xenobots μπορούσαν να παράγουν μόνο έναν ή δύο γύρους
αυτο-αντιγραφής πριν εξαφανιστούν.
Η έννοια της αυτοαντιγραφής προτάθηκε για
πρώτη φορά την δεκαετία του 1940, από έναν μαθηματικό που ονομαζόταν J. von
Neumann. Σε αυτό το υποθετικό μοντέλο, μια μηχανή μπορούσε να συναρμολογήσει
μέρη για να δημιουργήσει ένα αντίγραφο του εαυτού της. Ωστόσο, η αληθινή
αναπαραγωγή συμβαίνει μόνον στην φύση, ενώ η μηχανική αναπαραγωγή περιορίζεται
στην δημιουργία ιών υπολογιστών. «[Με τα xenobots], αυτός είναι ένας νέος
τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι δεν έχουν σκεφτεί πως μπορούν να αναπαραχθούν
τα βιολογικά συστήματα, δηλαδή τα κυτταρικά σμήνη». Ίσως αυτό θα βοηθήσει τους
ανθρώπους να σκεφτούν διαφορετικά για την αναπαραγωγή!!!
ΠΙΘΑΝΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ
Οι πιθανοί δρόμοι για αυτά τα
βιοαποδομήσιμα μηχανήματα περιστρέφονται κυρίως γύρω από περιβαλλοντικές
εφαρμογές, από το να λειτουργούν ως βιοαισθητήρες για την ανίχνευση ρύπων έως
την συλλογή υλικών, όπως τα μικροπλαστικά ή ακόμα και την απομόνωση και διάσπαση
επιβλαβών χημικών.
ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΑΝΘΡΩΠΟΡΟΜΠΟΤ
Χρησιμοποιώντας ενήλικα
ανθρώπινα κύτταρα τραχείας, διαπίστωσε η ερευνητική ομάδα ότι τα ενήλικα
κύτταρα εξακολουθούσαν να παρουσιάζουν μορφολογική πλαστικότητα. Τα
ανθρωπορομπότ που προέκυψαν κολύμπησαν, αλλά απροσδόκητα κινήθηκαν επίσης σε
ένα στρώμα κατεστραμμένων ανθρώπινων νευρώνων. Τα ανθρωπορομπότ βοήθησαν στην
επούλωση της νευρωνικής ρήξης, υποδεικνύοντας ότι μπορεί να προσφέρουν
θεραπευτικές δυνατότητες.
Υπάρχουν πολλές βασικές
διαφορές μεταξύ των ξενομπότ και των ανθρωπορομπότ: πηγή κυττάρων (εμβρυϊκή ή
ενήλικη) και η ικανότητα των ανθρωπορομπότ να αυτοσυναρμολογούνται χωρίς
χειρισμούς.
Η επιστημονική ομάδα ελπίζει ότι αυτή η
εργασία σε βατράχους και ανθρώπινα κύτταρα θα πυροδοτήσει την επιστημονική
κοινότητα να εξερευνήσει τις νέες και απροσδόκητες λειτουργίες αυτών των
βιοκατασκευών.
ΠΗΓΗ: Κ. Τριανταφυλλίδης, 1.7.2024. ΑΡΧΕΙΟΝ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ, 2.7.2024.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ:
- Blackiston DJ, Levin M. Ectopic eyes outside the head in Xenopus
tadpoles provide sensory data for light-mediated learning. J Exp Biol.
2013;216(Pt 6):1031-40.
- Blackiston DJ, κ.ά. Serotonergic stimulation induces nerve growth and
promotes visual learning via posterior eye grafts in a vertebrate model of
induced sensory plasticity. npj Regen Med. 2017;2:8.
- Blackiston D, κ.ά. A cellular platform for the development of synthetic
living machines. Sci Robot. 2021;6(52):eabf1571.
- Gallagher BC, κ.ά. Autonomous differentiation of dorsal axial
structures from an animal cap cleavage stage blastomere in Xenopus.
Development. 1991;112(4):1103-1114.
- Gumuskaya G, κ.ά. Motile living biobots self-construct from adult
human somatic progenitor seed cells. Adv Sci (Weinh). 2024;11(4):e2303575.
- Kriegman S, κ.ά. A scalable pipeline for designing reconfigurable
organisms. Proc Natl Acad Sci USA. 2020;117(4):1853-1859.
- Kriegman S, κ.ά. Kinematic self-replication in reconfigurable
organisms. Proc Natl Acad Sci USA. 2021;118(49): e2112672118.
- von Neumann J, Burks AW. Theory of Self-Reproducing Automata. University
of Illinois Press. 1966;418.
- Tran L. (2024). From Code to Creature.
ΣΧΟΛΙΑ
ΣΧΟΛΙΑ ΜΕΣΩ Facebook