Robôs Vivos Projetados por IA Oferecem uma Nova Potencial Fundação para a Medicina Regenerativa

Se a reprodução é a marca distintiva da vida, então os primeiros ‘robôs vivos’ do mundo podem ter acabado de sair de uma placa de Petri em Burlington, Vermont. Admitidamente, ‘sair’ pode ser um exagero (os ‘xenobots’ projetados por IA rolaram desajeitadamente na placa em vez disso), no entanto, conseguiram alcançar algo bastante notável no processo. As pequenas criaturas em forma de Pac-Man recolheram células estaminais de rã da solução em que estavam a nadar e construíram cópias de si mesmas – e a magnitude disso não pode ser subestimada.

A equipa responsável pelo desenvolvimento – da Universidade de Vermont, da Universidade Tufts e do Instituto Wyss para Engenharia Inspirada Biologicamente na Universidade de Harvard – baseou-se em pesquisas que revelaram no ano passado quando criaram os primeiros robôs construídos inteiramente a partir de células vivas (as células utilizadas foram retiradas de embriões de rã). Embora estes robôs iniciais fossem puramente orgânicos na sua estrutura, não eram considerados organismos vivos, pois não tinham capacidade de autorreplicação – uma das características mais fundamentais de um ser vivo.

Tudo isso mudou este ano.

Novas Formas de Vida

Numa tentativa de dar vida aos seus xenobots, Sam Kriegman, Ph.D., co-líder da equipa, envolveu a IA da Universidade de Vermont e pediu-lhe para desenhar uma estrutura parental de xenobot. ‘A IA surgiu com alguns designs estranhos após meses de trabalho contínuo,’ diz Kriegman, ‘incluindo um que se assemelhava ao Pac-Man. É muito não intuitivo. Parece muito simples, mas não é algo que um engenheiro humano inventaria. Por que uma boca pequena? Por que não cinco?’

Apesar das questões sobre o design proposto pela IA, esses resultados foram, no entanto, usados para construir um xenobot pai. Este pai conseguiu construir filhos e continuou a construir netos. Coisas assustadoras – não apenas que criámos um robô autorreplicante, mas que outro que construímos (uma IA) o projetou para nós. 'As pessoas pensaram durante muito tempo que tínhamos descoberto todas as formas de vida se reproduzir ou replicar,' diz Douglas Blackiston, Ph.D., que montou os pais dos xenobots, 'mas isto é algo que nunca foi observado antes.'

Agora, a ideia de criaturas auto-replicantes feitas pelo homem pode causar arrepios em algumas pessoas, no entanto, não precisamos nos preocupar com invasores ao estilo Pac-Man tomando o controle do planeta por enquanto. O sistema de auto-replicação usado pelos xenobots não está totalmente realizado, com o processo morrendo após algumas gerações. No entanto, as implicações deste avanço biotecnológico são extremamente profundas, especialmente no que diz respeito à medicina.

Xenobots e Medicina Regenerativa 

Medicina regenerativa é um termo que abrange tratamentos que visam tecidos danificados, concentrando-se principalmente na substituição e reparação seletiva de células. Com o seu principal objetivo sendo a rejuvenescimento, é frequentemente considerada como medicina anti-envelhecimento. No entanto, o que nos impede de desenvolvê-la eficazmente é a nossa incapacidade de dizer com precisão às células o que queremos que elas façam.

O trabalho realizado na Universidade de Vermont acabou de nos aproximar muito mais.

As células embrionárias de rã que os xenobots reuniram normalmente teriam se desenvolvido em pele de rã, no entanto, nas mãos da equipa do Vermont, as células foram redirecionadas. 'Estamos a colocá-las num contexto novo,' diz Michael Levin, Ph.D., co-líder da pesquisa. 'Estamos a dar-lhes uma oportunidade de reimaginar a sua multicelularidade.'

Embora as células tivessem o genoma de um sapo, estavam livres de qualquer caminho biológico predeterminado e podiam usar a sua inteligência genética coletiva para alcançar algo completamente diferente. 'Estamos a trabalhar para entender esta propriedade,' diz Bongard. 'É importante, para a sociedade como um todo, que estudemos e compreendamos como isto funciona.'

De facto. Quando combinamos a nossa crescente compreensão da estrutura celular com a capacidade de uma IA criar ferramentas biológicas sob encomenda, podemos em breve ter muito mais controlo sobre as nossas próprias células do que jamais tivemos – a investigação realizada pela equipa de Vermont concede-nos a capacidade de combater os estragos do envelhecimento celular e aumentar a longevidade humana.

‘Se soubéssemos como dizer a coleções de células para fazerem o que queremos que façam, em última análise, isso é medicina regenerativa,’ diz Levin. ‘Essa é a solução para lesões traumáticas, defeitos congénitos, cancro e envelhecimento. Todos estes diferentes problemas existem porque não sabemos como prever e controlar o que grupos de células vão construir. Os xenobots são uma nova plataforma para nos ensinar.’

Tornando a Tecnologia Anti-Envelhecimento uma Realidade

Nesta fase inicial, é difícil compreender verdadeiramente as potenciais aplicações dos xenobots. 'Tudo o que podemos fazer é considerar as vantagens que esta tecnologia tem sobre os robôs tradicionais,' diz Bongard, 'que são pequenos, biodegradáveis e felizes na água.' Embora isso possa torná-los bons para a agricultura, produção de carne cultivada ou dessalinização de água de baixo custo, não há dúvida de que a tecnologia anti-envelhecimento será uma das principais áreas de pesquisa futura. A perspetiva de banir doenças relacionadas com a idade para os livros de história certamente será tentadora para qualquer equipa de pesquisa antes mesmo de se pensar nas recompensas financeiras.

A medicina regenerativa pode não estar ainda no horizonte, mas com o advento dos xenobots auto-replicantes, certamente demos um grande salto em direção a ela. Com a possibilidade de que as nossas próprias células possam ser reprogramadas para combater os sinais do envelhecimento, não só viveremos mais tempo, como também poderemos desfrutar mais da vida – poderá manter-se em forma e saudável até aos trezentos anos. Portanto, talvez queira levar o Pac-Man um pouco mais a sério na próxima vez que jogar, porque o seu primo, o xenobot, poderá trazer-lhe o elixir da vida num futuro não muito distante.

Referências:

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