Xenobot, arrivano i primi robot viventi realizzati da cellule staminali

I nuovi robot sono stati creati partendo dalle cellule embrionali di una rana africana

La nuova frontiera della robotica sono i robot “viventi”: un nuovo tipo di organismo programmabile realizzato a partire da cellule staminali, decisamente diverso dai tradizionali automi, ma ancora lontano dall’essere considerato una vera e propria specie animale.
I nuovi robot, creati partendo dalle cellule embrionali della rana africana Xenopus laevis, sono stati chiamati “Xenobot” e sono stati costruiti grazie all’utilizzo di un algoritmo. Questi robot viventi sono il frutto della collaborazione tra un gruppo di informatici dell’Università del Vermont, coordinati da Sam Kriegman e Joshua Bongard, e di un team di biologi dell’Università Tufts e dell’Istituto Wyss dell’Università di Harvard, guidati dagli esperti Michael Levin e Douglas Blackiston.

I potenziali ambiti di utilizzo

I ricercatori sono riusciti ad ottenere questo straordinario risultato intervenendo sui tessuti generati dalle cellule staminali prelevate dagli embrioni di rana, creando così degli organismi potrebbero rivelarsi utili nello sviluppo di nuovi trattamenti in diversi ambiti, come ad esempio ripulire le arterie o portare farmaci attraverso il corpo umano. A questo scopo grazie ad un altro studio sono stati realizzati di recente, partendo da idrogel, dei microrobot in grado di navigare nel corpo umano e raggiungere zone inaccessibili per eseguire terapie ad alta precisione.
Un altro potenziale utilizzo degli Xenobot potrebbe essere nei mari e negli oceani, per ripulire le acque dai rifiuti e dalle particelle di plastica.
“Possiamo definirli robot viventi oppure organismi multicellulari artificiali, perché svolgono funzioni diverse da quelle naturali”, ha spiegato Antonio De Simone, dell’istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

Una forma di vita completamente nuova

I ricercatori che hanno realizzato gli Xenobot, hanno inizialmente progettato al computer migliaia di prototipi di robot viventi, selezionando poi i modelli più performanti. Dopo aver prelevato le cellule staminali dagli embrioni di rana, le hanno quindi messe in incubazione, favorendo la loro specializzazione e ottenendo così diversi tipologie di tessuti, come quelli di pelle e del muscolo cardiaco; questi tessuti sono stati poi manipolati tramite l’utilizzo di piccole pinze ed elettrodi, generando strutture differenti da quelle disponibili in natura.

Dall’assemblaggio di questi tessuti, il team di ricerca è riuscito a ottenere in laboratorio una macchina interamente biologica altamente specializzata, composta da strutture funzionanti e in grado di ripararsi in autonomia.

“I ricercatori hanno riprogrammato delle cellule viventi, ‘grattate’ via da embrioni di rana, assemblandole in una forma di vita completamente nuova”, ha spiegato Antonio De Simone. Le strutture sono “aggregati di cellule che interagiscono tra loro, comportandosi collettivamente in un modo complesso e diverso da quello che avrebbero naturalmente. Si tratta di comportamenti elementari, come muoversi insieme in una direzione o in cerchio”.
Lo Xenobot così ottenuto condivide il genoma della rana, ma è un organismo completamente differente da quello da cui deriva.

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