Robots biológicos… y lo que sigue

Por Martín Bonfil Olivera

Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 6 de agosto de 2017

El superpoder de la ciencia ficción –la de excelencia– es poder, si no predecir, sí atisbar el futuro: proporcionarnos un vistazo de lo que podría llegar a ser, gracias al incesante progreso de la ciencia y la tecnología.

Uno esos atisbos que son motivo recurrente en la ficción científica es el surgimiento de la inteligencia artificial, del que hablábamos aquí la semana pasada, y que depende –hasta ahora– de los avances en computación electrónica. Pero hay otro que surge del desarrollo de las ciencias biomédicas, la genética y la biotecnología: la posibilidad de crear vida artificial.

Aunque hay muchas cosas distintas que podrían caer bajo la definición de “vida artificial”, una de las más interesantes es el desarrollo de sistemas biomiméticos: constructos que imitan, usando tejido vivo, pero también partes artificiales, la forma y funciones de organismos vivos.

Hace cinco años comenté aquí el trabajo de Kevin Kit Parker, biofísico de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, que desarrolló una pequeña medusa artificial, o “medusoide” usando una plantilla de silicón plano con la forma de ese organismo, recubierta con una capa de células de corazón de rata. Al ponerlo en una solución nutritiva y estimularlo eléctricamente, las células se contraían rítmicamente y provocaban que el medusoide nadara de forma similar a una medusa real.

Parker siempre ha afirmado que su verdadera meta es llegar a construir –o, más bien, cultivar– un corazón artificial. Pero algo de tal complejidad sólo podrá lograrse mediante muchos pequeños pasos.

Y yo no me había enterado que, desde ya hace un año, Parker había logrado otro de estos pasos, que puede ser pequeño pero que resulta impresionante. Usando la misma técnica, decidió imitar otro organismo acuático, más complejo que una medusa: la raya. Él y su equipo dedicaron cuatro años a estudiar la constitución muscular de las rayas para entender cómo se produce el característico movimiento ondulatorio que les permite nadar, y luego imitarlo usando una estructura formada por dos hojas de silicón plano con forma de raya entre las cuales se halla un “esqueleto” de oro, que sirve como resorte. Al recubrir el silicón con unas 200 mil células vivas provenientes del corazón de embriones de rata, distribuidas en un patrón serpenteante, éstas pueden contraerse rítmicamente e impulsar a la milimétrica “raya” biorrobótica hacia delante. (Cabe señalar que la raya de Parker es más sencilla que las rayas reales: éstas tienen dos capas de músculo, que jalan en direcciones opuestas; el biorrobot de Parker sólo tiene una capa que se contrae; el movimiento contrario lo produce el esqueleto de oro.)

Pero no sólo eso: Parker y sus colegas llevaron más allá su desarrollo, y decidieron modificar genéticamente las células para introducirles un switch o interruptor optogenético: genes que ocasionan que las células sean capaces de percibir la luz azul y contraerse como respuesta. Así, usando luz azul de distintas frecuencias para estimular las células musculares del lado izquierdo o derecho de la raya, pudieron guiarla en su nado para esquivar distintos obstáculos.

[Para ver un video sobre la raya biorrobótica, haz clic aquí]

El logro se publicó en junio de 2016 como artículo de portada en la prestigiada revista Science. No porque sirva para algo en concreto, sino por la promesa que simboliza. Fabricar réplicas biomiméticas de animales pudiera llegar a tener utilidad en numerosos campos además de la investigación pura, como la exploración o la industria. Pero además, entender e imitar la anatomía y fisiología animal son pasos obligados para llegar algún día no sólo a construir el corazón artificial que ambiciona Parker, sino biorrobots completos y novedosos, similares a los que hoy aparecen en novelas y películas… o quizá muy distintos a ellos.

Sin duda son avances inquietantes, además de asombrosos. Pero sabemos que el progreso tecnocientífico no se detiene: explorar y comprender a fondo sus posibilidades será indispensable para que, como sociedad, podamos decidir cómo aprovecharlos en bien de todos, y evitar las aplicaciones que nos parezcan excesivas o peligrosas.

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Contacto: mbonfil@unam.mx

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