Vedci vytvorili organizmy, ktoré sa dokážu samy replikovať. Môžu byť odpoveďou na liečbu rakoviny

Vedci vytvorili syntetické organizmy, ktoré sa dokážu samoreplikovať, píše Futurism. Tieto malé milimeter široké biologické stroje, známe ako „xenoboty“, majú schopnosť reprodukovať sa, čo je výrazný skok vpred v syntetickej biológii.

Svoju štúdiu vedci zverejnili v Proceedings of the National Academy of Sciences. Pracovali na tom tímy z Univerzity vo Vermonte, Univerzity Tufts a Univerzity Harvard. Aby týchto xenobotov vytvorili, využili bunky žaby Xenopus laevis. 

Usadili sa na bunkách žiab

Ich pôvodná práca začala v roku 2020, keď boli xenoboty prvýkrát „postavené“. Tím navrhol algoritmus, ktorý zhromaždil nespočetné množstvo buniek, aby vytvorili rôzne biologické stroje, ktoré sa nakoniec usadili na embryonálnych kožných bunkách žiab. 

Telá strojov boli zostavené pomocou biologického bunkového materiálu a umelých elektród. Keď sa aktivovali, bunky začali spolupracovať. Po vytvorení určitej architektúry sa kožné bunky začali formovať do „tiel“, ktoré mohli vykonávať špecifické úlohy, ako napríklad posúvanie mikroskopických predmetov alebo organizovanie sa a pohyb vo formácii. Xenobot teda nevyzerá ako klasický robot, má len 1 milimeter a je plne programovateľný.

zdroj: TASR/AP

„Ak vytvoríme správny dizajn, budú sa xenoboty spontánne replikovať,“ uviedol v tlačovej správe jeden z vedúcich výskumu Joshua Bongard. Bongard je počítačový vedec a odborník na robotiku z University of Vermont. 

Ohrozená budúcnosť? 

Fungovanie xenobotov prirovnal k scéne z dystopického filmu. V skratke vysvetlené, xenoboti uložení v petriho miske okolo seba pohybom vírili prítomné kmeňové bunky, ktoré sa dokázali spojiť do ďalšieho organizmu. Takýto typ reprodukcie sa nazýva „spontánna kinematická sebareplikácia“ a je známy len na molekulárnej úrovni.

V každom ďalšom „replikačnom kole“ dochádzalo k menšiemu vzniku potomkov, až napokon potomstvo tvorené z menej ako 50 buniek, stratilo svoju schopnosť pohybu a replikácie.

„Sú to rodičia, ktorí si urobili deti, tie zas vnúčatá, pravnúčatá, a prapravnúčatá,“ vtipne komentoval proces výskumník Sam Kriegman.

Je prirodzené myslieť si, že títo malí xenoboti budú jedného dňa zodpovední za robotickú vzburu, ale biologické stroje sú celkom neškodné.

Na rozdiel od súčasnej technológie, možno xenobotov jednoducho vypnúť a približne za sedem dní sa biologicky rozložia ako každá kožná bunka.

zdroj: ABB

Okrem toho sa vedci nesnažia predať xenobotov do sveta ako robotických pomocníkov. Ide skôr o pochopenie toho, ako môže ich vytvorenie viesť k lepším a rýchlejším algoritmom, ktoré dokážu manipulovať už so živými a fungujúcimi bunkami. 

„Ak by sme vedeli, ako povedať skupinám buniek, aby robili to, čo od nich chceme, nazvali by sme to regeneratívna medicína. Je to riešenie traumatického poranenia, vrodených chýb, rakoviny či starnutia,“ povedal Michael Levin z Tuftu, spoluautor štúdie.

„Všetky tieto rôzne problémy sú tu, pretože nevieme, ako predpovedať a kontrolovať bunky. Xenoboty sú novou platformou, ktorá nás to učí,“ povedal na záver.