Neurobot y el siguiente paso en la biología autoorganizada.

Utilizando células de rana, los científicos han creado neurobots, revelando cómo el sistema nervioso se autoorganiza e influye en el comportamiento de los organismos vivos.

El modelo de neurobot teñido muestra células ciliadas alrededor del perímetro y fibras nerviosas en el centro. (Fuente: Advanced Science)

Una nueva investigación publicada en la revista alemana Advanced Science demuestra que los científicos están dando un paso más en la comprensión de cómo la biología crea estructuras vivas funcionales. El estudio se centra en los neurobots, biorobots microscópicos fabricados a partir de células de rana e incorporando neuronas. Estos se derivan de los xenobots, una versión anterior de biorobots que carecía de componentes neuronales.

En consecuencia, en 2020, investigadores de la Universidad de Tufts (EE. UU.) crearon xenobots utilizando células de rana. Se trata de estructuras vivas microscópicas capaces de moverse en el agua, autorrepararse e incluso ensamblar células individuales para formar nuevos xenobots. Partiendo de esta base, el equipo de investigación de la Universidad de Tufts y el Instituto Wyss (EE. UU.) continuó experimentando con la introducción de neuronas en estas estructuras para observar los resultados. La nueva versión se denomina neurobot.

El equipo de investigación afirmó que esto forma parte de un esfuerzo mayor para comprender cómo los grupos de células pueden autoorganizarse en estructuras complejas en condiciones desfavorables. Los conocimientos adquiridos podrían ser útiles en biología sintética y medicina regenerativa.

Para crear los xenobots, los científicos utilizaron células extraídas de los embriones tempranos de la rana africana de uñas Xenopus laevis. Al separar las células precursoras de la piel y colocarlas en una placa de cultivo, se autoensamblaron espontáneamente formando pequeñas estructuras redondas y peludas capaces de nadar. Estas estructuras son completamente de origen biológico, no requieren andamiaje ni modificación genética, tienen la capacidad de autorrepararse y pueden sobrevivir entre 9 y 10 días gracias a los nutrientes almacenados en las células embrionarias originales.

Mediante neurobots, el equipo de investigación implantó grupos de células progenitoras neuronales en el centro de los biobots durante su formación. Estas células maduraron, desarrollando axones y dendritas. La observación microscópica reveló que los neurobots habían formado características clave de un sistema nervioso natural. Los investigadores también confirmaron que estas células podían funcionar dentro de redes neuronales simples.

En comparación con los biobots sin neuronas, los neurobots suelen ser más grandes y alargados, y exhiben patrones de movimiento más complejos. Al ser expuestos a un fármaco que afecta la actividad cerebral, los neurobots también modifican sus movimientos de forma diferente a los biobots convencionales. Esto sugiere que la red neuronal recién formada no solo existe estructuralmente, sino que también participa directamente en la configuración del comportamiento.

Otro hallazgo destacable fue la inesperada actividad genética dentro del neurobot, incluyendo genes relacionados con el procesamiento visual y las células fotosensibles. A partir de esto, los científicos plantean la posibilidad de que los neurobots puedan reaccionar a la luz en el futuro. Si bien aún se encuentra en sus primeras etapas, esta investigación explora gradualmente cómo las células vivas pueden organizarse en estructuras funcionales, abriendo nuevas vías en la biotecnología.

Fuente: https://baoquocte.vn/neurobot-va-buoc-tien-moi-cua-sinh-hoc-tu-to-chuc-385273.html