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AIで設計された「生きているロボット」は、再生医療の潜在的な新しい基盤を提供します

By Nutriop Longevity 12月 26, 2021

生殖が生命の特徴であるとすれば、世界初の生きたロボットは、バーモント州バーリントンでペトリ皿から出てきたばかりかもしれません。確かに、一歩踏み出す」というのは大げさかもしれませんが (代わりに、AI によって設計されたゼノボットが皿の中でさりげなく転がりました)、彼らはその過程で非常に注目すべきことを成し遂げました。小さなパックマンの形をした生き物は、泳いでいる溶液からカエルの幹細胞を集め、自分自身のコピーを作成しました。その大きさは誇張することはできません。ted.

 

Xenobots  - the world's first self-replicating robots


バーモント大学、タフツ大学、ハーバード大学のウィス生物工学研究所の開発を担当したチームは、昨年発表した研究に基づいて、完全に生きた細胞 (細胞カエルの胚から採取したものを使用)。これらの初期のロボットは構造的には純粋に有機的でしたが、生物の最も基本的な特徴の 1 つを自己複製する能力がなかったため、生物とは見なされませんでした。e.

それが今年、すべて変わりました。

 

新しい生命体

チームの共同リーダーである Sam Kriegman 博士は、ゼノボットに命を吹き込もうとして、バーモント大学の AI に働きかけ、ゼノボットの親構造の設計を依頼しました。 AI は、数か月の試行錯誤の末、いくつかの奇妙なデザインを思いつきました」と、パックマンに似たものを含め、クリーグマンは言います。それは非常に直感的ではありません。とてもシンプルに見えますが、人間のエンジニアが思いつくようなものではありません。なぜ 1 つの小さな口が 5 つでないのか」ve?’

 

Xenobot


AI の提案された設計に関する疑問にもかかわらず、これらの結果は親のゼノボットを構築するために使用されました。この親はなんとか子供を作り、孫を作り続けました。恐ろしいのは、自己複製ロボットを作成したことだけでなく、作成した別のロボット (AI) がそれを設計したことです。人々はかなり長い間、生命が繁殖または複製できるすべての方法を考え出したと考えてきました」と、ゼノボットの親を集めたダグラス・ブラキストン博士は言いますが、これはこれまでに観察されたことのないものです. '.’

現在、人工の自己複製生物のアイデアは、一部の人々の背筋を震わせるかもしれませんが、パックマンスタイルの侵略者が地球の支配権を握っていることを心配する必要はまだありません.ゼノボットが使用する自己複製システムは完全には実現されておらず、プロセスは数世代後に消滅します。それにもかかわらず、このバイオテクノロジーの進歩の影響は、特に医学に関しては非常に深刻です。

Xenobots と再生医療

再生医療は、損傷した組織を標的とする治療法を指す用語であり、主に選択的な細胞の置換と修復に重点を置いています。その主な目的は若返りであり、アンチエイジング薬と見なされることがよくあります.しかし、それを効果的に開発することを妨げているのは、細胞に何をしてほしいかを正確に伝えることができないことです.

バーモント大学で行われている作業は、私たちをより身近なものにしてくれました。

ゼノボットが集めた胚のカエルの細胞は、通常はカエルの皮膚に発達するはずだったが、バーモントのチームの手で、細胞は再処理された。研究の共同リーダーである Michael Levin 博士は次のように述べています。私たちは彼らに多細胞性を再考する機会を与えています。.’

細胞はカエルのゲノムを持っていましたが、事前に決められた生物学的経路から解放され、集合的な遺伝的知性を使用して、まったく別のことを達成することができました.私たちはこの特性を理解するために取り組んでいます」とボンガードは言います。社会全体にとって、これがどのように機能するかを研究して理解することが重要です。.’

それはそう。細胞構造に関する私たちの理解の深まりと、命令する生物学的ツールを作成する AI の能力を組み合わせると、バーモント州のチームが私たちに許可を与えた研究が行われる前に、私たちは自分自身の細胞をはるかに制御できるようになるかもしれません。細胞老化の破壊と戦い、人間の寿命を延ばす能力。

‘細胞の集まりに、私たちが望んでいることを行うように指示する方法を知っていれば、最終的にはそれが再生医療になります」と Levin は言います。それが、外傷、先天性欠損症、がん、老化に対する解決策です。これらのさまざまな問題はすべて、どの細胞グループが構築されるかを予測および制御する方法がわからないために発生します. Xenobots は、私たちに教えるための新しいプラットフォームです。’

 

アンチエイジング技術の実現

 

Potential Applications of Xenobots

 

この初期段階では、xenobots の潜在的なアプリケーションを真に把握することは困難です。私たちにできることは、この技術が従来のロボットより優れている点を検討することだけです」とボンガードは言います。水の淡水化にはコストがかかるため、アンチエイジング技術が将来の主要な研究分野の 1 つになることに疑問の余地はほとんどありません。年齢に関連した病気を歴史書から追放する可能性は、経済的報酬について考える前に、どの研究チームにとっても十分に魅力的です..

再生医療はまだ実現していないかもしれませんが、自己複製するゼノボットの出現により、私たちは確実に再生医療に向けて大きな飛躍を遂げました。私たち自身の細胞が老化の特徴と戦うために再割り当てされる可能性があるため、私たちは長生きするだけでなく、健康を維持し、300歳までかなりうまくいくことができるようになります.そのため、次にプレイするときは、パックマンをもう少し真剣に受け止めたいと思うかもしれません。そのいとこであるゼノボットが、それほど遠くない将来に生命のエリクサーをもたらす可能性があるからです..

 

 

参考文献 :

 

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2. D. Blackiston ほか、合成生体機械の開発のためのセルラー プラットフォーム。科学。ロボット。 6, eabf1571 (2021).

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4. S. Kriegman、D. Blackiston、M. Levin、J. Bongard、再構成可能な有機体を設計するためのスケーラブルなパイプライン。議事録国立アカデミー。科学。米国 117、18531859 (2020)。.

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11. G. S. Hussey、J. L. Dziki、S. F. Badylak、再生医療のための細胞外マトリックスベースの材料。ナット。 Rev.Mater. 3、159173 (2018)。.


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