W laboratorium wydziału biologii amerykańskiego uniwersytetu Tufts powstały xenoboty, zupełnie
nowa forma życia. Naukowcy komórki z żabich embrionów zmienili w ”biologiczne maszyny” dające
się zaprogramować do pracy zgodnie z życzeniem twórcy. To pierwszy przypadek, gdy takie żywe
roboty stworzono kompletnie od zera.
– To nowy rodzaj żywych maszyn. W klasycznym rozumieniu życia, nie jest to ani znany przyrodzie gatunek, ani zwykły robot. To coś zupełnie dotąd nieistniejącego: żywy, programowalny organizm – tłumaczy Joshua Bongard z uniwersytetu stanowego w Vermont, współtwórca
xenobotów i współautor raportu opisującego wynalazek w czasopiśmie ”Proceedings of the National Academy of Sciences”.
Kolega Bongarda, ekspert Tufts University i dyrektor CRDB, Michael Levin, widzi w nowym tworze odpowiedź na wiele palących problemów świata. – Mogę sobie wyobrazić wiele ciekawych zastosowań, w których nie dałoby się wykorzystać innych maszyn. Choćby wyszukiwania w
środowisku toksycznych substancji czy skażenia radioaktywnego, zbieranie cząsteczek mikroplastiku w oceanach czy oczyszczanie arterii w ciele ludzkim z odkładających się płytek – wylicza.
Nowatorskość wynalazku skupia się na procesie stworzenia xenobotów. Choć człowiek kształtuje żywe organizmy wokół siebie od tak dawna, jak tylko znajduje się na Ziemi, to żywe maszyny wychodzą zupełnie poza krąg dotychczasowych możliwości człowieka. Także tych z zastosowaniem edytowania genów. W laboratorium CRDB najpierw zaprojektowano a potem zbudowano coś
kompletnie nowego.
W dużym uproszczeniu, biolodzy zaczęli od zmuszenia superkomputera do przeprowadzenia przyśpieszonego procesu wirtualnej ewolucji żywego organizmu według wcześniej wybranych założeń. Algorytm zaproponował najpierw kilka tysięcy możliwych wzorów dla nowych form życia a potem, poprzez ewoluowanie ich sam sprawdzał, które będą działały najlepiej. – Gdyby np. poproszono go, by stworzył organizm mający poruszać się w określony sposób, superkomputer przetestowałby kilkaset możliwych kombinacji istniejących wirtualnie komórek
tworząc taki kształt, który pozwoliłby wykonać oczekiwane działanie – wyjaśniają naukowcy w informacji dla mediów.
Gdy maszyna wytworzyła, jak uznano, najlepszy możliwy projekt, do pracy przystąpili mikrochirurdzy. Pobrali komórki macierzyste z embrionów afrykańskiego gatunku żaby, inkubowali je a potem odpowiednio małymi narzędziami materię tę cięli i kleili tak, by uzyskać zaprojektowany w komputerze model. Na koniec czekali, by nowo powstały i nieznany dotąd przyrodzie typ organizmu
zaczął samodzielnie funkcjonować.
Zgodnie z przewidywaniem superkomputera, xenoboty zaczęły organizować się, poruszać w swoim środowisku w sposób koherentny, badać otoczenie a nawet wpływać na nie, m.in. popychając podkładane im drobiny materii. Naukowcy mają już w planach dużo bardziej złożone formy tych żywych robotów. – Komputer opracował model organizmu wyposażony w ”kieszonkę” do której będzie można włożyć np. lek i dostarczyć w określone miejsce w ciele człowieka – zauważają badacze.
Bongard i Levin przekonują, że wchodzimy w zupełnie nową erę zastosowań technologii, z czym naturalnie wiążą się też niepewność i ryzyko. Wiadomo, że xenoboty powstałe z żywej materii są w stanie samodzielnie naprawiać się, dzielić i łączyć w większe formy. Naukowcy przyznają, że wynalazek jak ten, który właśnie zaprezentowali światu, mógłby zostać wykorzystany w niecnym celu.
Co gorsza, im bardziej złożone formy życia będą tworzone, tym trudniej będzie przewidzieć ich zachowanie. – Jeżeli ludzkość ma przetrwać, musimy lepiej zrozumieć proces powstawania złożonych organizmów na bazie prostych reguł. Jeżeli chcielibyśmy, żeby mrówki zaczęły budować mrowiska z dwoma wejściami, to jak powinniśmy zmienić mrówki? Dzisiaj nie mielibyśmy pojęcia. Krokiem w tę stronę jest, moim zdaniem, poznanie tego, czego ludzie najbardziej się obawiają: niezamierzonych konsekwencji. Niezależnie, czy chodzi o edytowanie genów w celu eliminacji wirusów czy opracowanie całkowicie autonomicznych pojazdów. Natura ma wrodzoną zdolność do tworzenia życia. Musimy zrozumieć jak pokierować nią w stronę tworzenia nowych form – tłumaczy Michael Levin.