La ciencia por gusto

Robots biológicos… y lo que sigue

El superpoder de la buena ciencia ficción es poder, si no predecir, sí atisbar el futuro.

Uno de esos atisbos es el surgimiento de la inteligencia artificial, de la que hablábamos aquí la semana pasada, y que depende de la computación. Pero hay otro que surge de las ciencias biomédicas, la genética y la biotecnología: la posibilidad de crear vida artificial.

Aunque hay muchas cosas que podrían caer bajo esta definición, 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 siete años comenté aquí el trabajo de Kevin Kit Parker, biofísico de la Universidad de Harvard, 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 afirma que su verdadera meta es construir un corazón artificial. Pero algo tan complejo solo podrá lograrse mediante muchos pequeños pasos.

Yo no me había enterado de que desde ya hace un año había logrado otro pequeño pero impresionante paso. Usando la misma técnica, decidió imitar otro organismo: la raya. Él y su equipo dedicaron cuatro años a estudiar la constitución muscular de la raya para entender cómo se produce el característico movimiento ondulatorio que le permite nadar, y luego a 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 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.

Pero Parker y sus colegas fueron más allá y decidieron modificar genéticamente las células para introducirles un switch optogenético: genes que ocasionan que las células puedan 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.

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

Sin duda que estos son avances, además de asombrosos, inquietantes. 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.

mbonfil@unam.mx